2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 專題五 電化學(xué)問題研究 5.1 原電池教學(xué)實錄 蘇教版選修6

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題五電化學(xué)問題研究5.1原電池教學(xué)實錄蘇教版選修6學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計思路本節(jié)課以蘇教版選修6“5.1原電池”為主題，結(jié)合課本內(nèi)容，通過實驗演示和理論講解，引導(dǎo)學(xué)生深入理解原電池的原理和組成，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)探究精神。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，以學(xué)生為主體，通過問題引導(dǎo)、合作學(xué)習(xí)等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任以及科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STSE）意識。學(xué)生將通過實驗探究原電池的構(gòu)成和工作原理，提升實驗操作技能和科學(xué)思維能力；通過分析原電池在實際應(yīng)用中的意義，增強對化學(xué)與生活聯(lián)系的認(rèn)識，樹立正確的科學(xué)價值觀。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-明確原電池的構(gòu)成條件：識別電極材料、電解質(zhì)溶液、閉合回路和自發(fā)氧化還原反應(yīng)等關(guān)鍵組成部分。

-理解原電池的工作原理：通過電極反應(yīng)和電子流動，使學(xué)生掌握電極電勢、電動勢等概念。

-掌握原電池的符號表示：學(xué)習(xí)電極符號、電解質(zhì)濃度等在電池符號中的表示方法。

2.教學(xué)難點：

-電極反應(yīng)的書寫：學(xué)生可能難以準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)方程式，需要通過具體實例和練習(xí)來強化。

-電動勢的計算：學(xué)生可能對電動勢的計算公式和步驟理解不透徹，需要通過實例分析和公式推導(dǎo)來幫助學(xué)生理解。

-原電池的實際應(yīng)用：學(xué)生可能難以將原電池的原理與實際應(yīng)用聯(lián)系起來，需要通過案例分析和技術(shù)背景介紹來增強理解。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合實例講解原電池的基本原理和構(gòu)成，使學(xué)生建立清晰的概念框架。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生圍繞原電池的實際應(yīng)用進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生的思考和分析能力。

3.實驗法：通過原電池的組裝和實驗操作，讓學(xué)生親身體驗化學(xué)原理，增強實踐技能。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示原電池的原理圖和實驗步驟，提高教學(xué)直觀性。

2.視頻教學(xué)：播放相關(guān)實驗視頻，幫助學(xué)生理解復(fù)雜操作和現(xiàn)象。

3.在線資源：提供在線學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生課后復(fù)習(xí)和拓展相關(guān)知識。教學(xué)過程設(shè)計一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：展示生活中常見的電池應(yīng)用，如手機、手電筒等，引發(fā)學(xué)生對電池工作原理的好奇。

-提出問題：提問學(xué)生如何判斷電池的正負(fù)極，以及電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。

-引導(dǎo)思考：引導(dǎo)學(xué)生思考電池為何能產(chǎn)生電流，激發(fā)學(xué)生對原電池原理的學(xué)習(xí)興趣。

二、講授新課（20分鐘）

1.原電池的構(gòu)成（5分鐘）

-講解原電池的四個基本組成部分：電極、電解質(zhì)、閉合回路和自發(fā)氧化還原反應(yīng)。

-通過圖片展示不同類型的電極材料，如鋅、銅等。

-講解電解質(zhì)溶液的作用，以及如何判斷電解質(zhì)溶液的酸堿性。

2.原電池的工作原理（10分鐘）

-講解電極反應(yīng)：正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。

-講解電子流動和電流的形成。

-講解電動勢的概念及其計算方法。

3.原電池的符號表示（5分鐘）

-講解電池符號的構(gòu)成：電極符號、電解質(zhì)濃度等。

-通過實例展示如何書寫電池符號。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)（5分鐘）

-學(xué)生獨立完成原電池相關(guān)習(xí)題，鞏固對原電池原理的理解。

-教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。

2.小組討論（5分鐘）

-將學(xué)生分成小組，討論原電池在實際生活中的應(yīng)用，如電池充電、電池回收等。

-各小組匯報討論成果，教師點評并總結(jié)。

四、課堂提問（5分鐘）

-針對原電池的構(gòu)成、工作原理和電動勢計算等問題，提問學(xué)生，檢查學(xué)生對知識的掌握程度。

-教師根據(jù)學(xué)生的回答，及時糾正錯誤，強化重點知識。

五、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.實驗演示（5分鐘）

-教師演示原電池的組裝過程，講解每個步驟的操作要點。

-學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，提出問題，教師解答。

2.學(xué)生實驗（5分鐘）

-學(xué)生分組進(jìn)行原電池實驗，教師巡回指導(dǎo)。

-學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。

六、總結(jié)與拓展（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點知識，強調(diào)原電池原理在實際應(yīng)用中的重要性。

-學(xué)生分享實驗心得，教師點評并引導(dǎo)學(xué)生思考原電池在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

整個教學(xué)過程共計45分鐘，緊扣實際學(xué)情，凸顯教學(xué)重難點，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握程度：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述原電池的構(gòu)成，包括電極材料、電解質(zhì)溶液、閉合回路和自發(fā)氧化還原反應(yīng)。

-學(xué)生能夠理解并書寫電極反應(yīng)方程式，區(qū)分正極和負(fù)極的反應(yīng)。

-學(xué)生能夠計算電動勢，并了解電動勢在電池性能中的作用。

-學(xué)生能夠識別并解釋電池符號中的各個元素，如電極符號和電解質(zhì)濃度。

2.實驗操作技能：

-學(xué)生能夠按照實驗步驟組裝原電池，并觀察實驗現(xiàn)象。

-學(xué)生能夠記錄實驗數(shù)據(jù)，并分析實驗結(jié)果，如電極反應(yīng)的順序和電動勢的變化。

-學(xué)生能夠根據(jù)實驗結(jié)果，調(diào)整實驗條件，以提高電池性能。

3.科學(xué)探究能力：

-學(xué)生能夠通過實驗探究原電池的原理，提出假設(shè)，設(shè)計實驗，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

-學(xué)生能夠運用科學(xué)方法解決實際問題，如設(shè)計簡單的電池模型，分析電池的耐用性和效率。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：

-學(xué)生能夠認(rèn)識到化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，理解化學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

-學(xué)生能夠關(guān)注環(huán)保問題，了解電池回收的重要性，并樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。

5.溝通與合作能力：

-學(xué)生能夠在小組討論中表達(dá)自己的觀點，傾聽他人的意見，共同解決問題。

-學(xué)生能夠通過實驗演示和匯報，清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)實驗結(jié)果和結(jié)論。

6.創(chuàng)新思維能力：

-學(xué)生能夠嘗試設(shè)計新的電池模型，探索不同材料在電池中的應(yīng)用。

-學(xué)生能夠?qū)⒃姵氐脑砼c其他學(xué)科知識相結(jié)合，如物理中的電學(xué)原理。典型例題講解1.例題一：

**題目**：已知銅鋅原電池中，銅電極為正極，鋅電極為負(fù)極，電解質(zhì)溶液為1.0mol/L的ZnSO4溶液。求電池的電動勢。

**解答**：

-正極反應(yīng)：Cu^2++2e^-→Cu

-負(fù)極反應(yīng)：Zn→Zn^2++2e^-

-標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V，E^0(Zn^2+/Zn)=-0.76V

-電池電動勢：E=E^0(Cu^2+/Cu)-E^0(Zn^2+/Zn)=0.34V-(-0.76V)=1.10V

2.例題二：

**題目**：鉛酸電池在放電過程中，正極反應(yīng)為PbO2+4H^++SO4^2-+2e^-→PbSO4+2H2O，負(fù)極反應(yīng)為Pb+SO4^2-→PbSO4+2e^-。求電池的電動勢。

**解答**：

-正極反應(yīng)：PbO2+4H^++SO4^2-+2e^-→PbSO4+2H2O

-負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO4^2-→PbSO4+2e^-

-標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：E^0(PbO2/PbSO4)=1.68V，E^0(Pb/PbSO4)=-0.13V

-電池電動勢：E=E^0(PbO2/PbSO4)-E^0(Pb/PbSO4)=1.68V-(-0.13V)=1.81V

3.例題三：

**題目**：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，計算以下原電池的電動勢：Fe(s)|Fe^2+(0.1mol/L)||Cu^2+(0.01mol/L)|Cu(s)。

**解答**：

-正極反應(yīng)：Cu^2++2e^-→Cu

-負(fù)極反應(yīng)：Fe→Fe^2++2e^-

-標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V，E^0(Fe^2+/Fe)=-0.44V

-電池電動勢：E=E^0(Cu^2+/Cu)-E^0(Fe^2+/Fe)=0.34V-(-0.44V)=0.78V

4.例題四：

**題目**：在1.0mol/L的AgNO3溶液中插入銀電極，在另一電極上插入銅電極，形成原電池。求電池的電動勢。

**解答**：

-正極反應(yīng)：Ag^++e^-→Ag

-負(fù)極反應(yīng)：Cu→Cu^2++2e^-

-標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：E^0(Ag^+/Ag)=0.80V，E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V

-電池電動勢：E=E^0(Ag^+/Ag)-E^0(Cu^2+/Cu)=0.80V-0.34V=0.46V

5.例題五：

**題目**：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，計算以下原電池的電動勢：Al(s)|Al^3+(0.001mol/L)||Zn^2+(0.05mol/L)|Zn(s)。

**解答**：

-正極反應(yīng)：Zn^2++2e^-→Zn

-負(fù)極反應(yīng)：Al→Al^3++3e^-

-標(biāo)準(zhǔn)電極電勢：E^0(Zn^2+/Zn)=-0.76V，E^0(Al^3+/Al)=-1.66V

-電池電動勢：E=E^0(Zn^2+/Zn)-E^0(Al^3+/Al)=-0.76V-(-1.66V)=0.90V板書設(shè)計①原電池的構(gòu)成

-電極：金屬、非金屬或其化合物

-電解質(zhì)溶液：離子導(dǎo)電的溶液

-閉合回路：電子流動的路徑

-自發(fā)氧化還原反應(yīng)：提供電動勢

②原電池的工作原理

-電極反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)

-電子流動：從負(fù)極流向正極

-電流形成：電子流動產(chǎn)生的電荷載流子

③電池電動勢

-定義：電池兩端的電勢差

-計算公式：E=E^0-(0.0592/n)logQ

-E^0：標(biāo)準(zhǔn)電極電勢

-n：電子轉(zhuǎn)移數(shù)

-Q：反應(yīng)商

④原電池的符號表示

-正極符號：金屬離子或非金屬元素的氧化態(tài)

-負(fù)極符號：金屬或非金屬元素的還原態(tài)

-電解質(zhì)濃度：以mol/L為單位

-電池符號：正極符號|負(fù)極符號||電解質(zhì)溶液

⑤原電池的應(yīng)用

-電源：如電池、燃料電池

-電化學(xué)腐蝕：如金屬的腐蝕

-電化學(xué)合成：如電鍍、電解

-能源儲存：如電池儲能系統(tǒng)教學(xué)反思與總結(jié)今天上了原電池這一節(jié)課，感覺收獲頗豐，但也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。

首先，我覺得在教學(xué)方法上，我嘗試了多種方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，我通過展示生活中常見的電池應(yīng)用，如手機、手電筒等，讓學(xué)生感受到化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)了他們的好奇心。在講解原電池的構(gòu)成和工作原理時，我使用了多媒體演示，將抽象的概念具體化，幫助學(xué)生更好地理解。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于電池符號的書寫和理解還有一定的困難，這可能是因為我對這一部分內(nèi)容的講解不夠深入，今后需要加強。

其次，我在課堂互動方面做得還不錯。我鼓勵學(xué)生提問，并耐心地解答他們的疑問。在小組討論環(huán)節(jié)，我觀察到學(xué)生們積極參與，能夠提出自己的觀點，并傾聽他人的意見。這讓我感到很高興，因為這說明我的教學(xué)方法在一定程度上是有效的。然而，我也注意到有些學(xué)生在討論中不夠積極，可能是因為他們對某些知識點還不夠熟悉，或者是不太善于表達(dá)自己的觀點。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更多地關(guān)注這些學(xué)生的需求，給予他們更多的指導(dǎo)和鼓勵。

在教學(xué)總結(jié)方面，我認(rèn)為學(xué)生們在本節(jié)課中取得了一定的進(jìn)步。他們對原電池的構(gòu)成、工作原理和電動勢計算有了更深入的理解。在實驗操作方面，學(xué)生們能夠按照步驟組裝原電池，并觀察實驗現(xiàn)象。這表明他們在實驗技能上有了提升。在情感態(tài)度方面，學(xué)生們對化學(xué)的興趣更加濃厚，對科學(xué)探究有了更大的熱情。

當(dāng)然，在教學(xué)過程中也暴露出了一些問題。比如，對于電池符號的書寫和理解，學(xué)生的掌握程度參差不齊。這說明我在教學(xué)過程中對這一部分內(nèi)容的講解還不夠到位，需要進(jìn)一步加強對基礎(chǔ)知識的講解和練習(xí)。此外，對于一些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，我在教學(xué)過程中可能沒有給予足夠的關(guān)注，導(dǎo)致他們在課堂上的參與度不高。

針對這些問題，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

-加強對基礎(chǔ)知識的講解和練習(xí)，特別是電池符號的書寫和理解。

-在課堂教學(xué)中，更多地關(guān)注學(xué)生的個體差異，給予不同層次的學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。

-在實驗教學(xué)中，設(shè)計更具挑戰(zhàn)性的實驗項目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神。

-課后通過輔導(dǎo)和作業(yè)等方式，鞏固學(xué)生的知識，并及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識，重點掌握了原電池的構(gòu)成、工作原理和電動勢的計算。以下是本節(jié)課的要點總結(jié)：

1.原電池的構(gòu)成：由電極、電解質(zhì)溶液、閉合回路和自發(fā)氧化還原反應(yīng)組成。

2.電極反應(yīng)：正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。

3.電池電動勢：電池兩端的電勢差，由電極電勢差決定。

4.電動勢的計算：使用公式E=E^0-(0.0592/n)logQ，其中E^0為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，n為電子轉(zhuǎn)移數(shù)，Q為反應(yīng)商。

當(dāng)堂檢測：

1.填空題：

-原電池的構(gòu)成包括__________、__________、__________和__________。

-在銅鋅原電池中，銅電極為__________極，鋅電極為__________極。

2.選擇題：

-下列哪個不是原電池的構(gòu)成部分？

A.電極

B.電解質(zhì)溶液

C.閉合回路

D.非自發(fā)氧化還原反應(yīng)

3.計算題：

-已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，銅鋅原電池