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(shí)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(shí)錄蘇教版選修6學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(dòng)手能力和科學(xué)探究精神。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)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(huì)、環(huán)境（STSE）意識(shí)。學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)探究原電池的構(gòu)成和工作原理，提升實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)思維能力；通過分析原電池在實(shí)際應(yīng)用中的意義，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)與生活聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-明確原電池的構(gòu)成條件：識(shí)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(dòng)，使學(xué)生掌握電極電勢(shì)、電動(dòng)勢(shì)等概念。

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

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-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(shí)例和練習(xí)來強(qiáng)化。

-電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算：學(xué)生可能對(duì)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式和步驟理解不透徹，需要通過實(shí)例分析和公式推導(dǎo)來幫助學(xué)生理解。

-原電池的實(shí)際應(yīng)用：學(xué)生可能難以將原電池的原理與實(shí)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(qiáng)理解。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合實(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)法：通過原電池的組裝和實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)原理，增強(qiáng)實(shí)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(shí)驗(yàn)步驟，提高教學(xué)直觀性。

2.視頻教學(xué)：播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(tái)，讓學(xué)生課后復(fù)習(xí)和拓展相關(guān)知識(shí)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)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(jī)、手電筒等，引發(fā)學(xué)生對(duì)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(duì)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(gè)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(dòng)和電流的形成。

-講解電動(dòng)勢(shì)的概念及其計(jì)算方法。

3.原電池的符號(hào)表示（5分鐘）

-講解電池符號(hào)的構(gòu)成：電極符號(hào)、電解質(zhì)濃度等。

-通過實(shí)例展示如何書寫電池符號(hào)。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)（5分鐘）

-學(xué)生獨(dú)立完成原電池相關(guān)習(xí)題，鞏固對(duì)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(shí)際生活中的應(yīng)用，如電池充電、電池回收等。

-各小組匯報(bào)討論成果，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

四、課堂提問（5分鐘）

-針對(duì)原電池的構(gòu)成、工作原理和電動(dòng)勢(shì)計(jì)算等問題，提問學(xué)生，檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

-教師根據(jù)學(xué)生的回答，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，強(qiáng)化重點(diǎn)知識(shí)。

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.實(shí)驗(yàn)演示（5分鐘）

-教師演示原電池的組裝過程，講解每個(gè)步驟的操作要點(diǎn)。

-學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問題，教師解答。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)（5分鐘）

-學(xué)生分組進(jìn)行原電池實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。

-學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)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(diǎn)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)原電池原理在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

-學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)心得，教師點(diǎn)評(píng)并引導(dǎo)學(xué)生思考原電池在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

整個(gè)教學(xué)過程共計(jì)45分鐘，緊扣實(shí)際學(xué)情，凸顯教學(xué)重難點(diǎn)，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(gè)方面：

1.知識(shí)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(jì)算電動(dòng)勢(shì)，并了解電動(dòng)勢(shì)在電池性能中的作用。

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

2.實(shí)驗(yàn)操作技能：

-學(xué)生能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟組裝原電池，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-學(xué)生能夠記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如電極反應(yīng)的順序和電動(dòng)勢(shì)的變化。

-學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究原電池的原理，提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

-學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際問題，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(shí)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(diǎn)，傾聽他人的意見，共同解決問題。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)演示和匯報(bào)，清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)實(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)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(dòng)勢(shì)。

**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(shì)：E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V，E^0(Zn^2+/Zn)=-0.76V

-電池電動(dòng)勢(shì)：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(dòng)勢(shì)。

**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(shì)：E^0(PbO2/PbSO4)=1.68V，E^0(Pb/PbSO4)=-0.13V

-電池電動(dòng)勢(shì)：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(jì)算以下原電池的電動(dòng)勢(shì)：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(shì)：E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V，E^0(Fe^2+/Fe)=-0.44V

-電池電動(dòng)勢(shì)：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(dòng)勢(shì)。

**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(shì)：E^0(Ag^+/Ag)=0.80V，E^0(Cu^2+/Cu)=0.34V

-電池電動(dòng)勢(shì)：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(jì)算以下原電池的電動(dòng)勢(shì)：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(shì)：E^0(Zn^2+/Zn)=-0.76V，E^0(Al^3+/Al)=-1.66V

-電池電動(dòng)勢(shì)：E=E^0(Zn^2+/Zn)-E^0(Al^3+/Al)=-0.76V-(-1.66V)=0.90V板書設(shè)計(jì)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(dòng)的路徑

-自發(fā)氧化還原反應(yīng)：提供電動(dòng)勢(shì)

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(dòng)：從負(fù)極流向正極

-電流形成：電子流動(dòng)產(chǎn)生的電荷載流子

③電池電動(dòng)勢(shì)

-定義：電池兩端的電勢(shì)差

-計(jì)算公式：E=E^0-(0.0592/n)logQ

-E^0：標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)

-n：電子轉(zhuǎn)移數(shù)

-Q：反應(yīng)商

④原電池的符號(hào)表示

-正極符號(hào)：金屬離子或非金屬元素的氧化態(tài)

-負(fù)極符號(hào)：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(hào)：正極符號(hào)|負(fù)極符號(hào)||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(chǔ)存：如電池儲(chǔ)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(jī)、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(shí)，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(duì)于電池符號(hào)的書寫和理解還有一定的困難，這可能是因?yàn)槲覍?duì)這一部分內(nèi)容的講解不夠深入，今后需要加強(qiáng)。

其次，我在課堂互動(dòng)方面做得還不錯(cuò)。我鼓勵(lì)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(diǎn)，并傾聽他人的意見。這讓我感到很高興，因?yàn)檫@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?yàn)樗麄儗?duì)某些知識(shí)點(diǎn)還不夠熟悉，或者是不太善于表達(dá)自己的觀點(diǎn)。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(lì)。

在教學(xué)總結(jié)方面，我認(rèn)為學(xué)生們?cè)诒竟?jié)課中取得了一定的進(jìn)步。他們對(duì)原電池的構(gòu)成、工作原理和電動(dòng)勢(shì)計(jì)算有了更深入的理解。在實(shí)驗(yàn)操作方面，學(xué)生們能夠按照步驟組裝原電池，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這表明他們?cè)趯?shí)驗(yàn)技能上有了提升。在情感態(tài)度方面，學(xué)生們對(duì)化學(xué)的興趣更加濃厚，對(duì)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(duì)于電池符號(hào)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(duì)這一部分內(nèi)容的講解還不夠到位，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解和練習(xí)。此外，對(duì)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?cè)谡n堂上的參與度不高。

針對(duì)這些問題，我提出以下改進(jìn)措施和建議：

-加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解和練習(xí)，特別是電池符號(hào)的書寫和理解。

-在課堂教學(xué)中，更多地關(guān)注學(xué)生的個(gè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)，并及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了原電池的相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)掌握了原電池的構(gòu)成、工作原理和電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。以下是本節(jié)課的要點(diǎn)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(dòng)勢(shì)：電池兩端的電勢(shì)差，由電極電勢(shì)差決定。

4.電動(dòng)勢(shì)的計(jì)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(shì)，n為電子轉(zhuǎn)移數(shù)，Q為反應(yīng)商。

當(dāng)堂檢測(cè)：

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(gè)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(jì)算題：

-已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，銅鋅原電池