2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 第4章 化學(xué)反應(yīng)與電能 第1節(jié) 微專題6 多角度認(rèn)識(shí)原電池教案 新人教版選擇性必修第一冊

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第4章化學(xué)反應(yīng)與電能第1節(jié)微專題6多角度認(rèn)識(shí)原電池教案新人教版選擇性必修第一冊主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中化學(xué)——化學(xué)反應(yīng)與電能

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)1班

3.授課時(shí)間：2024年10月15日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解能力：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解原電池的工作原理及其能量轉(zhuǎn)換過程。

2.實(shí)踐能力：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，例如分析日常生活中的原電池應(yīng)用實(shí)例。

3.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，探究原電池中化學(xué)反應(yīng)與電能之間的關(guān)系。

4.思維品質(zhì)：培養(yǎng)學(xué)生批判性思維，敢于質(zhì)疑教科書中的理論，勇于提出自己的見解。

5.價(jià)值觀：通過學(xué)習(xí)原電池的知識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性，提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的熱愛和尊重。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法1.重點(diǎn)：原電池的工作原理及其能量轉(zhuǎn)換過程。

解決辦法：通過實(shí)驗(yàn)演示和動(dòng)畫演示，讓學(xué)生直觀地理解原電池的工作原理，并通過課后習(xí)題進(jìn)行鞏固。

2.難點(diǎn)：原電池中化學(xué)反應(yīng)與電能之間的關(guān)系。

解決辦法：引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，探究化學(xué)反應(yīng)與電能之間的關(guān)系，并組織小組討論，分享各自的發(fā)現(xiàn)和理解。

3.重點(diǎn)：原電池的應(yīng)用實(shí)例分析。

解決辦法：提供一些日常生活中的原電池應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

4.難點(diǎn)：批判性思維的培養(yǎng)。

解決辦法：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上提出自己的見解，對教科書中的理論進(jìn)行質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第4章化學(xué)反應(yīng)與電能第1節(jié)微專題6多角度認(rèn)識(shí)原電池》的教科書或?qū)W習(xí)資料。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，包括原電池的工作原理圖、能量轉(zhuǎn)換示意圖、實(shí)驗(yàn)操作視頻等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備原電池實(shí)驗(yàn)所需的器材，包括不同類型的原電池（如干電池、燃料電池等）、電流表、電壓表、導(dǎo)線、電極等，并確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，包括分組討論區(qū)，配備桌椅和白板或黑板，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和展示；實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，配備實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，以便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察。

5.教學(xué)課件：制作精美的教學(xué)課件，包括課程導(dǎo)入、知識(shí)點(diǎn)講解、案例分析、互動(dòng)環(huán)節(jié)等，以便引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)。

6.課后習(xí)題：準(zhǔn)備與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的課后習(xí)題，包括選擇題、填空題、解答題等，以便學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

7.教學(xué)反饋表：準(zhǔn)備教學(xué)反饋表，以便收集學(xué)生對課堂教學(xué)的反饋意見，為改進(jìn)教學(xué)提供參考。

8.教學(xué)指導(dǎo)書：為實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，詳細(xì)說明實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等，以便學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)要求和安全操作規(guī)范。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供原電池原理的預(yù)習(xí)PPT和實(shí)驗(yàn)視頻，要求學(xué)生通過在線平臺(tái)預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：提出問題如“原電池是如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺(tái)收集學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和疑問。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生在家通過平臺(tái)查看PPT和視頻，理解原電池的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和不明白的地方。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至平臺(tái)，供教師查看。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)共享資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)生預(yù)習(xí)的便捷性和互動(dòng)性。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前熟悉原電池的基本概念，為課堂討論打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過展示手機(jī)電池的圖片，引出原電池在日常生活中的應(yīng)用。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解原電池的工作原理，包括電極反應(yīng)和電子流動(dòng)。

-組織課堂活動(dòng)：安排學(xué)生進(jìn)行原電池制作實(shí)驗(yàn)，觀察電極變化。

-解答疑問：在實(shí)驗(yàn)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察并解答產(chǎn)生的疑問。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生專注聽講，對原電池的工作原理進(jìn)行深入思考。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中實(shí)際操作，觀察電極變化，理解電能轉(zhuǎn)換過程。

-提問與討論：學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象提出問題，與同學(xué)和老師進(jìn)行討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解原電池的工作原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握原電池的工作過程。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解原電池的工作原理，掌握能量轉(zhuǎn)換過程。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：提供關(guān)于原電池應(yīng)用的案例分析題目，要求學(xué)生課后完成。

-提供拓展資源：推薦學(xué)生閱讀關(guān)于原電池在不同領(lǐng)域的應(yīng)用的科普文章。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：批改作業(yè)，提供具體反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)案例進(jìn)行分析，完成課后作業(yè)，鞏固知識(shí)點(diǎn)。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生查閱推薦文章，了解更多原電池的應(yīng)用場景。

-反思總結(jié)：學(xué)生回顧本節(jié)課的內(nèi)容，總結(jié)自己在理解和應(yīng)用上的進(jìn)步。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)，發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力。

-反思總結(jié)法：學(xué)生通過總結(jié)反思，提升對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和應(yīng)用。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的原電池知識(shí)，提高分析問題的能力。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)掌握：學(xué)生將能夠理解并描述原電池的工作原理，包括電極反應(yīng)、電子流動(dòng)以及化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換過程。他們還能夠識(shí)別不同類型的原電池，并解釋其在日常生活中的應(yīng)用。

2.技能提升：學(xué)生將能夠通過實(shí)驗(yàn)操作，觀察并分析原電池在工作中的電極變化，培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)操作能力。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何使用電流表和電壓表來測量電池的性能。

3.思維發(fā)展：學(xué)生將能夠在課堂上提出自己的見解，對原電池的原理進(jìn)行質(zhì)疑和討論，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力。他們還能夠通過案例分析，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中，提高分析和判斷能力。

4.價(jià)值觀培養(yǎng)：學(xué)生將能夠認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)與電能在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要性，了解化學(xué)在生活中的實(shí)際應(yīng)用，從而增強(qiáng)對化學(xué)學(xué)科的興趣和熱愛。

在課后拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)，學(xué)生通過完成案例分析和閱讀拓展資源，將進(jìn)一步鞏固原電池的知識(shí)，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到新的情境中，提高知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。通過反思總結(jié)，學(xué)生將能夠發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)不足，提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我學(xué)習(xí)和提升。

在整節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生將通過自主學(xué)習(xí)、合作討論和實(shí)踐活動(dòng)，全面提升自己的化學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力。他們不僅能夠掌握原電池的基本知識(shí)，還能夠在實(shí)際情境中運(yùn)用所學(xué)，提高解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)反思與總結(jié)在今天的高中化學(xué)課上，我教授了原電池的工作原理及其在生活中的應(yīng)用。在教學(xué)過程中，我嘗試了多種教學(xué)方法和策略，希望能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握這一知識(shí)點(diǎn)。

首先，我通過引入日常生活中的電池實(shí)例，成功激發(fā)了學(xué)生的興趣。在講解原電池的工作原理時(shí)，我盡量用簡潔明了的語言，配合實(shí)驗(yàn)演示和動(dòng)畫展示，使得抽象的概念變得具體易懂?？吹綄W(xué)生們積極參與討論，提出自己的見解，我感到十分欣慰。這表明他們在課堂上確實(shí)學(xué)到了知識(shí)，理解了概念。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，由于時(shí)間安排和實(shí)驗(yàn)器材的限制，部分學(xué)生沒有足夠的機(jī)會(huì)親自操作。這可能導(dǎo)致他們對原電池的理解不夠深入。此外，在課堂討論中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于電能和化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換仍然存在一些模糊之處。這可能需要我在今后的教學(xué)中，更多地引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)際操作和觀察，來深化他們的理解。

通過今天的教學(xué)，我深刻體會(huì)到了教學(xué)相長的道理。教學(xué)不僅是一個(gè)單向的知識(shí)傳遞過程，更是一個(gè)教師和學(xué)生共同探索、共同成長的過程。我期待在今后的教學(xué)中，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們掌握更多的化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。重點(diǎn)題型整理1.填空題：原電池的工作原理主要包括電極反應(yīng)、電子流動(dòng)和________。

答案：化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換

2.選擇題：下列哪項(xiàng)不是原電池的組成部分？

A.負(fù)極

B.正極

C.電解質(zhì)溶液

D.電子導(dǎo)體

答案：D

3.判斷題：原電池可以將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能。（）

答案：錯(cuò)誤

4.簡答題：請簡要說明原電池的工作原理。

答案：原電池的工作原理包括電極反應(yīng)、電子流動(dòng)和化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換。在原電池中，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放電子；負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，吸收電子。電子通過外部電路（電子導(dǎo)體）從負(fù)極流向正極，在正極發(fā)生氧化反應(yīng)。電解質(zhì)溶液提供離子通道，使得離子在電極間移動(dòng)，完成電荷的傳遞。通過這種電子流動(dòng)和離子移動(dòng)的協(xié)同作用，原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。

5.論述題：請結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析原電池在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性。

答案：原電池在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢：

（1）能量密度高：原電池可以提供較高的能量輸出，適用于便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等需要高能量密度的應(yīng)用場景。

（2）響應(yīng)速度快：原電池可以在短時(shí)間內(nèi)提供穩(wěn)定的電流輸出，滿足快速充電和放電的需求。

（3）自放電率低：原電池的自放電率較低，可以在較長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的電能輸出，延長使用壽命。

然而，原電池也存在一定的局限性：

（1）循環(huán)壽命有限：原電池的循環(huán)壽命有限，經(jīng)過多次充放電后，其容量會(huì)逐漸下降，最終報(bào)廢。

（2）能量轉(zhuǎn)換效率不高：原電池的能量轉(zhuǎn)換效率相對較低，部分能量在化學(xué)反應(yīng)過程中以熱能形式損失。

（3）環(huán)境影響：原電池的生產(chǎn)、使用和廢棄都會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，需要采取措施進(jìn)行回收和處理。

在實(shí)際應(yīng)用中，可以針對原電池的局限性，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)，如研發(fā)高性能的原電池材料、優(yōu)化電池設(shè)計(jì)和制造工藝、提高能量轉(zhuǎn)換效率等。同時(shí)，也可以探索新的電池技術(shù)，如燃料電池、超級(jí)電容器等，以滿足不斷增長的市場需求。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

在本節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)了原電池的工作原理及其在生活中的應(yīng)用。原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，主要由正極、負(fù)極和電解質(zhì)溶液組成。在原電池中，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放電子；負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，吸收電子。電子通過外部電路（電子導(dǎo)體）從負(fù)極流向正極，在正極發(fā)生氧化反應(yīng)。電解質(zhì)溶液提供離子通道，使得離子在電極間移動(dòng)，完成電荷的傳遞。通過這種電子流動(dòng)和離子移動(dòng)的協(xié)同作用，原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。原電池在實(shí)際應(yīng)用中具有能量密度高、響應(yīng)速度快、自放電率低等優(yōu)勢，但也存在循環(huán)壽命有限、能量轉(zhuǎn)換效率不高、環(huán)境影響等問題。

當(dāng)堂檢測：

1.請簡述原電池的工作原理。

答案：原電池的工作原理包括電極反應(yīng)、電子流動(dòng)和化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換。在原電池中，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放電子；負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，吸收電子。電子通過外部電路（電子導(dǎo)體）從負(fù)極流向正極，在正極發(fā)生氧化反應(yīng)。電解質(zhì)溶液提供離子通道，使得離子在電極間移動(dòng)，完成電荷的傳遞。通過這種電子流動(dòng)和離子移動(dòng)的協(xié)同作用，原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。

2.請列舉兩種常見類型的原電池及其應(yīng)用。

答案：兩種常見類型的原電池及其應(yīng)用如下：

（1）干電池：干電池是一種常見的原電池，主要用于便攜式電子設(shè)備，如手機(jī)、相機(jī)等。其主要由正極、負(fù)極和電解質(zhì)溶液組成，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。

（2）燃料電池：燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的裝置，主要用于電動(dòng)汽車、航天器等領(lǐng)域。其主要由陽極、陰極和電解質(zhì)膜組成，通過氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。

3.請分析原電池在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性。

答案：原電池在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢：

（1）能量密度高：原電池可以提供較高的能量輸出，適用于便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等需要高能量密度的應(yīng)用場景。

（2）響應(yīng)速度快：原電池可以在短時(shí)間內(nèi)提供穩(wěn)定的電流輸出，滿足快速充電和放電的需求。

（3）自放電率低：原電池的自放電率較低，可以在較長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的電能輸出，延長使用壽命。

然而，原電池也存在一定的局限性：

（1）循環(huán)壽命有限：原電池的循環(huán)壽命有限，經(jīng)過多次充放電后，其容量會(huì)逐漸下降，最終報(bào)廢。

（2）能量轉(zhuǎn)換效率不高：原電池的能量轉(zhuǎn)換效率相對較低，部分能量在化學(xué)反應(yīng)過程中以熱能形式損失。

（3）環(huán)境影響：原電池的生產(chǎn)、使用和廢棄都會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，需要采取措施進(jìn)行回收和處理。

4.請說明如何提高原電池的能量轉(zhuǎn)換效率。

答案：提高原電池能量轉(zhuǎn)換效率的方法包括：

（1）優(yōu)化電池設(shè)計(jì)：通過改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)，提高電極面積和電導(dǎo)率，降低內(nèi)阻，提高能量轉(zhuǎn)換效率。

（2）選用高性能材料：選用高活性、高穩(wěn)定性的電極材料和電解質(zhì)材料，提高電池的化學(xué)反應(yīng)速率和穩(wěn)定性。

（3）控制充放電條件：通過控制電池的充放電電壓和電流，避免過充和過放，保持電池在最佳工作狀態(tài)，提高能量轉(zhuǎn)換效率。

（4）研發(fā)新型電池技術(shù)：探索新型電池技術(shù)，如固態(tài)電池、鋰空氣電池等，提高能量密度和能量轉(zhuǎn)換效率。

5.請結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析原電池在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性。

答案：原電池在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢：

（1）能量密度