人教版选修四第四章《电化学基础》《原电池》教学设计
“原电池”教学设计
人教版高二年级化学选修4“原电池”教学设计刘勤勇学习任务3 寻找盐桥替代物评价任务3 进一步优化改进原电池，自主学习新知识，培养思维深刻性，发展诊断学生解决实际问题的能力和对化学价值的水平。
学生活动 设计意图3.练习巩固 学以致用学习任务4 完成练习，学以致用评价任务4 诊断并发展学生真实问题解决能力（孤立水平、系统水平） （2016浙江高考11题改编）金属（M ）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。
该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO 2 +2nH 2O=4M(OH)n 。
下列说法不正确的是____A ．金属（M ）电极是该电池的负极B ．多孔电极上发生还原反应C ．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡D ．在M –空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜4.获取信息，实践分析学习任务5 了解车用电池及工作原理，展望电池研究前景评价任务5 培养学生模型认知、科学态度与社会责任核心价值，发展科技转化为生产力的时候都会遇到问题，学生只有了解设计的前因后果，才能真正理解其中的化学原理。
学生在思考解决问题的时候体会化学是真实有用的。
小组合作，交流研讨分析寻找便捷有效的盐桥替代物，画出装置，进行分析化学学科价值的认识水平。
四、强化练习（2013江苏卷）Mg-H 2O 2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。
该电池工作时，下列说法正确的是A ．Mg 电极是该电池的正极B ．H 2O 2在石墨电极上发生氧化反应C ．石墨电极附近溶液的pH 增大D ．溶液中Cl - 向正极移动八、板书设计原电池：化学能 电能低效，电流不稳 高效，电流稳定九、课后反思通过提供材料，探究实验，设计问题串、让学生实验探究、思考讨论，达到对有盐桥的原电池的工作原理的清晰的认识。
此时学生的思维活跃起来，最后再通过与单液原电池的实验现象的对比，让学生讨论两种装置的优缺点，这样也就让学生明白双液原电池的核心理念就是要让还原剂和氧化剂分开以提高能量转换效率。
高中化学 人教版选修4 第四章第一节 原电池 教学设计、教案、学案
第一节原电池1．以锌铜原电池为例，了解原电池的工作原理。
2.学会判断原电池的正、负极，并能正确书写电极反应式和总反应方程式。
3.认识化学能与电能的相互转化，并能设计简单的原电池。
原电池的基础知识1．原电池(1)概念：将化学能转化为电能的装置。
(2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应，把化学能转化为电能。
(3)形成条件①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液或熔融电解质；③形成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。
2．工作原理(以锌铜原电池为例)装置示意图现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu3.盐桥及其作用(1)成分：含有琼胶的KCl饱和溶液。
(2)离子移动方向：Cl－移向负极区，K＋移向正极区。
(3)作用①通过离子在盐桥中的定向移动，使两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。
②将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属(3)原电池工作时，正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应(4)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池(5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现(2)×不一定，如Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；导电非金属也可做正极(3)×原电池工作时，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应(4)√(5)√2．锌片和铁片紧贴在一起，放置于稀硫酸溶液中，能否形成原电池？答案：能。
高中化学第四章第一节 原电池教案人教版选修4
第四章电化学基础第一节原电池一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1 原电池× 一、原电池实验探究讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤现 象 1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。
问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。
人教版选修四原电池 教案
第四章电化学基础
第一节原电池
[讲]我们已所学过的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单的装置。如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。这是什么原因呢？主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。为了避免发生这种现象，我们来设计一种更为科学的原电池装置。
［小结］原电池作为一种化学电源，当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。
（1）在外电路：
①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。
②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。
（2）在内电路：
①电解质溶液中的阳离子向正极移动，因为：正极是电子流入的电极，正极聚集了大量的电子，而电子带负电，吸引阳离子向正极移动。
一、原电池工作原理
锌片（－）：Zn-2e-＝Zn2＋氧化反应；
铜片（＋）：Cu2＋＋2e-＝Cu还原反应
总反应式：Cu2＋＋Zn＝Cu＋Zn2＋
[讲]从分析铜--锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。中间通过盐桥连接起来。组成半电池的导体叫电极，失去电子的电极为负极，得到电子的电极为正极。不参加电极反应的电极叫惰性电极，如铜电极。
②电解质溶液中的阴离子向负极移动，因为：负极溶解失去电子变成阳离子，阳离子大量聚集在负极，吸引阴离子向负极移动。
教学回顾：
课题：第二节化学电源
教
学
目
的
知识
与
技能
1、一次电池与二次电池的区别
高中化学 4.1原电池教学设计 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学教案
《原电池》教学设计选修四《化学反应原理》第四章《电化学基础》第一节原电池一、教学设计思路【课程标准与教材分析】(一)课程标准：新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能正确书写电极反应式和电池反应方程式，解释金属发生电化学腐蚀的原因。
(二)教材分析：本节内容是在《必修2》中学习原电池工作原理的基础上，进一步介绍原电池的组成和工作原理，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是在《必修2》基础上的深化。
【教学设计基本思路】本节课在设计上，希望能通过对必修2相关知识的回顾复习，逐步深化了解原电池的概念、工作原理和形成条件。
因此，围绕“原电池的设计”展开思路，结合学生的认知能力和必修2中相关知识的介绍，以实验探究、小组合作的模式，设计了问题，以问题的逐步解决推进教学进程。
采用问题探究、小组合作法贯穿全局，充分尊重学生的认知结构，以复习的形式引入新课，在对旧知识的归纳总结中引出问题：什么样的化学反应可以设计成原电池？再在解决问题的过程中不断引发新问题，问题的设计过渡自然、层层递进，在对问题的探讨过程中实现本节课的教学目标。
二、三维目标知识与能力：1.深化原电池的概念、工作原理、构成条件。
2.了解盐桥引入对原电池工作效率的影响过程与方法：1.通过实验培养学生观察能力与分析思维能力。
2.通过化学实验引导学生形成以问题为中心的小组合作学习方法。
情感、态度、价值观：1.通过原电池的实验培养学生实事求是的态度。
2.培养学生学习化学的兴趣和追求真理的情感。
三、教学重点有盐桥时双液原电池的工作原理四、教学难点原电池的形成条件五、教学方法利用导学案为载体的小组合作学习六、教学过程设计Ⅰ.课前知识链接1、原电池的概念：2、原电池的工作原理：负极：电子、化合价、发生反应正极：电子、化合价、发生反应电子流动方向：电流流动方向：3、原电池的构成条件：Ⅱ.新课教学【新课引入】同学们接触的干电池、铅蓄电池、以及摩托罗拉公司的一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可持续使用一个月的可充电的高效燃料电池，放电都较稳定，它们都是将化学能转化为电能，那我们在教材中学到的铜锌原电池也能这样稳定的放电吗？请同学们分组做学案中三个实验并完成相应的表格。
人教选修4原电池教学设计
人教选修4原电池教学设计【教学目标】1.了解电池的基本概念和工作原理；2.掌握电池的使用方法和注意事项；3.能够通过实验探究电池的特性和使用规则；4.培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力。
【教学重点】1.电池的基本概念和工作原理；2.电池的使用方法和注意事项；3.通过实验探究电池的特性和使用规则。
【教学难点】1.电池的工作原理和化学反应过程；2.分析实验结果，总结电池的特性和使用规则。
【教学准备】实验器材：干电池、镍镉电池、锂电池、醋酸、铜片、纸巾等；实验设备：万用表、灯泡等；教学材料：电池的工作原理和使用方法的PPT，实验操作指导书等。
【教学过程】一、导入（10分钟）1.利用PPT介绍电池的基本概念和作用，引发学生对电池的兴趣。
2.提问：大家平时使用电池的经验有哪些？电池有哪些不同类型？请举个例子说明。
二、讲解（20分钟）1.电池的工作原理：通过化学反应产生电能。
结构上由正极、负极和电解质组成。
2.电池的化学反应：以干电池为例，将电池的正负极分别与铜片和纸巾接触，浸泡在醋酸中，实验观察放电现象。
3.电池的电压和电流：电压是电能转化为另一种形式的能力，电流是电荷流动的速度。
4.电池的注意事项：不要将电池短路，避免过度充放电，及时更换电池等。
三、实验操作（20分钟）1.实验一：比较不同类型电池的电流大小。
材料：干电池、镍镉电池、锂电池、万用表、灯泡。
方法：将不同类型的电池串联，连接到灯泡两端，测量灯泡亮度。
结果：干电池亮度较弱、镍镉电池亮度适中、锂电池亮度较强。
2.实验二：测量电池的电压。
材料：干电池、万用表。
方法：将万用表的正负极分别接触电池的正负极，测量电压。
结果：干电池电压约为1.5V，符合标称电压。
四、实验结果分析（15分钟）1.从实验一结果中，我们可以发现不同类型电池的电流大小不同，主要取决于电池的化学反应过程和结构设计。
2.从实验二结果中，我们可以验证电池的电压与标称电压基本相符，说明电池的设计和制造工艺成熟。
高二化学选修4《原电池》教学设计
第四章电化学基础第一节原电池课标要求一、体验化学能与电能相互转化的探究过程。
二、了解原电池的工作原理。
三、能写出电极反应和电池反应方程式。
教材分析电化学是高中化学知识框架的重要组成部分，在高考以及高二学业水平测试中占有重要地位，可见原电池原理的学习意义重大。
而本节以人教版高二化学新课标选修4第四章第一节《原电池》为教材依据，巩固已学必修2原电池的基础知识，并进一步拓展相关概念和原理，通过借助对单、双液原电池的对比，进一步分析原电池的组成和探究其中的原理，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，使学生从一个更高的层次去认识和理解原电池。
学情分析学生此前通过必修阶段的电化学部分知识的学习，已经初步掌握了原电池的定义、工作原理和构成条件。
可以说对原电池的学习已经有了一定的基础。
同时，作为高二理科普通班的同学往往容易固守原有的知识，在打破对原有原电池的认识，发现简单原电池存在的缺点，从而引入盐桥的概念，构建新的原电池装置上可能存在一些学习的困难。
三维目标一、知识与能力1、进一步认识原电池，牢固掌握原电池的工作原理；2、了解简单原电池的缺点和改进方法；3、掌握盐桥的作用及工作原理。
二、过程与方法1、探究实验提高观察能力与分析思维能力；2、实验引导以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法；3、加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
三、情感、态度、价值观1、通过对简单原电池装置的优化过程，进一步理解科学探究的意义；2、增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识；3、学会运用观察、实验等多种手段获取信息，并运用比较等方法对信息加工处理。
教学重点1、进一步了解原电池工作原理2、盐桥的作用及原理教学难点原电池的工作原理教学方法讲授法、实验探究法、问题法、多媒体法教学用具PPT课件、教学案实验用品实验仪器：演示电流表、导线两根、铜电极、锌电极教学课时2课时第一课时教学过程课前我们先作个有趣的实验。
选修第四章第一节第一课时原电教学设计
选修第四章第一节第一课时《原电池》教学设计一、教学设计思路“原电池”这个知识，在高一必修二中学生就已经学过。
学生已初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
故在教学上应让学生温故而知新，在复习原电池的形成的条件后让学生通过教师引导自行设计实验，在对实验观察中发现实验的不足，在教师的引导下改进实验，体会到必修中原电池的设计有缺陷，带盐桥的双液原电池可以得到更稳定的电流。
在情感上获得了成功的喜悦。
在设计实验的过程中，“电极反应式”的正确书写也穿插在教学活动中，能增强学生用氧化还原反应原理解决问题的能力。
二.教材分析教材在必修2原电池的基础上，以课程标准为依据，介绍了标准锌铜原电池装置，重点分析了电极反应——氧化反应、还原反应，提出了两个半电池的概念。
并安排了有关原电池的实验探究。
课标要求是让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
三、学情分析“原电池”这个知识，在高一必修二《化学能与电能》中学生就已经学过。
学生已初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
四、教学目标知识与技能：1.进一步了解原电池的工作原理，能够写出原电池的电极反应和原电池反应方程式。
2.体验化学能与电能相互转化的探究过程。
过程与方法：1.通过原电池原理的探究活动，培养学生的推理和分析问题的能力以及能用氧化还原反应原理解决问题的能力。
2.一实验为载体，创设问题情景，将实验探究与思考交流有机结合起来，将原有的知识回顾与新有的知识融为一体。
情感态度价值观：1.通过一些实验和科学探究活动，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
2.在多种教学方式的配合使用下，使学生有探知化学奥秘的兴趣，培其探求知识和不断进取的优良品质。
3.通过交流培养学生的合作意识，通过对知识的获取过程，是学生体会到成功的喜悦和乐趣。
五、教学重难点教学重点进一步了解原电池工作原理和构成条件；能够写出电极反应式和电池反应方程式。
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提出问题“能否设法阻止溶液中的 Cu2+在负极表面还原” ，让学生讨论进行改进，并完成教材实验
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— 1 探究二“原电池（加盐桥） ”。了解盐桥的作用，并感受设置盐桥不是一个普通的技术改进，而
是对旧的思维模式的一个质的突破。
二、教案
课题
教学目标
教学重点 教学难点
原电池
授课人
乐敏
单位
湖北省武穴中学
知识与技能 ：了解原电池的构成、工作原理，了解半电池、盐桥、内电路、外电路等
概念；理解电极反应式和电池反应方程式；了解电池电能输出能力大小的影响因素。
过程与方法 ：通过实验探究和问题讨论的过程，对比新旧知识，体验获取新知识的过
程；了解利用实验探究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、对比归纳的能力。
情感态度与价值观 ：在实验过程中，学会透过现象分析本质的科学方法；使学生体会
A
A
Zn
Cu Fe
Cu
CuSO4
CuSO 4
【推测第二组原电池的放电大小】
A
A
Zn
Cu Zn
Cu
H 2SO4
CuSO 4
【小结】原电池输出电能的能力：首先取 决于原电池的反应物的氧化还原能力，同 时，装置设计的合理性以及影响电极反应
学生活动 观看影片，思考情节中 关乎的化学知识。 回忆必修二《原电池》 知识，复习原电池的定 义，构成条件 动手书面设计出铜 - 锌 稀硫酸原电池
根据实验结论，推测得 出结论一：负极相同时， 物质的氧化性越强，原 电池输出电能的能力越
2
的条件也是影响因素。
强。
【提问】刚刚大家在做实验的时候，有没 有注意到电流大小的变化？是不是一直指 示着最大值？ 【现象再分析】为什么负极的锌片也有红 色物质析出？ 【解释原因】由于锌片与硫酸铜溶液直接 接触，会有铜在锌片表面析出，锌表面也 构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析 出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌 片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池， 也就没有电流产生。
第四章 第一节 原电池
一、教学设计思路
新课标对本节教材的教学要求是“学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能 正确书写电极反应式和电池反应方程式。 ”基于此， 我认为：本节内容是在《必修 2：化学能与电能》 的基础上，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原 电池的工作原理，是在必修 2 基础上的深化。于是我以下面的思路进行教学设计。
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教师活动 【引入新课】刚过完的国庆假期，大家都 做了些什么？在家里玩电脑、看动漫？一 旦停电了，大家是不是感到非常苦恼？可 以说电已经融入了我们的生活，重要性无 需多言。请大家欣赏一段影片，看看穿越 到秦朝的主人公有什么苦恼？ 【播放影片】 【提出问题】你知道主人公描述的是什么 装置吗？你能否设计出影片中的装置？这 个装置能够产生电流要满足什么条件？
观察对比电流计指针偏 转情况，学生借助金属 活动性顺序分析上述实 验电流大小不同的原因
尝试从电池总反应给出 结论：电解液相同时， 物质的还原性越强，原 电池输出电能的能力越 强。
基于学生的认知基础， 发现 规律，培养学生的动手操作 能力，使学生形成通过现象 →分析原因→揭示本质的 科学的学习方法； 明确化学 是一门实验科学。
定地供电的电池。
2． 实验线： 根据影片所给信息，设计“铜—锌—稀硫酸”原电池。复习原电池构成条件后，
根据 Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu，设计“铜—锌—硫酸铜” 原电池。 通过观察比较电流计指针偏转的角度，
完成探究一“原电池输出电能的能力”影响因素。对实验现象“锌片上也有铜附着”进行再分析，
【点评，引导复习】 （此部分重点引导学生 回顾重点知识） 评价学生书面设计的简单原电池，引导学 生复习原电池的工作原理 【结合口诀】升者负极降者液，只要惰者 为正极 【过渡】清楚了原理，大家现在跃跃欲试， 想为主人公设计原电池了吧！请大家试着 用提供的材料设计电池，来探究这两组原 电池的放电情况。 将学生分成两大组进行，要求认真观察、 记录现象，并解释现象 【教师提示】①正负极不要接反 , 电流计已 被改装，电流大小只读数字，不带单位； ②将电极与电流表接好后再将电极放入电 解质溶液中并观察电流大小；③保持电极 间距及面积相等。 【实验探究一】原电池输出电能的能力
通过影视片段导入，引导学生提取情节涉及到的利用化学物质“造电”信息，明确本节课的学 习内容。通过使学生置身情境，发现问题，通过实验探究继而解决问题。
1．情境线： 影片主人公要想回到未来世界，必须与未来世界沟通，即利用通讯设备收到未来世
界的讯号，可惜通讯设备没有电了。本节课，同学们就是要为主人公设计出一个“电池”
。根据必修
二的知识，设计“铜—锌—稀硫酸”原电池，发现电池输出电能不够大，引出探究一“原电池输出
电能的能力” 。选用“铜—锌—硫酸铜”原电池，电流是大了，但也出现缺陷：电流越来越小，不能
产生稳定的电流，从而进行探究二“如何改进实验，提供持续稳定的电流”
，引出加盐桥的原电池的
学习。通过参与思考实践，为主人公设计出一个既可以给通讯设备提供相应的电流，又能够持续稳
教学意图 截取影视片段，寓教于乐， 使学生意识到要做生活中 的有心人。
A
Zn
Cu
稀硫
指定 学生回 答正负 电 极、外电路电子移动、 内电路阴阳离子的移动 方向
选择合适的电极材料和 电解质溶液，组装原电 池，观察、记录现象，（电 流计的开始计数大小及 变化、两电极上的变化） 相互讨论
结合学生 “最近发展区” 复 习巩固必修 2 中所学原电 池知识， 进一步明确原电池 的装置构成、 反应本质和工 作原理。 培养学生的总结归纳能力 回顾旧知， 动手尝试， 再现 必修二简单原电池的学习 情境，在此基础上展开深层 次的实验探究。
理论与实际应用的不同，在过程中体验科学探究的艰辛与喜悦，感悟科学研究对人类
进步的推动作用。
原电池的工作原理，电极反应式和电池反应方程式的书写，盐桥的作用
原电池的工作原理
教学方法 讲授法、实验探究U 型管 ( 盐桥 ) ，0.1 mol/L 硫酸铜溶液， 0.1 mol/L 仪器、用品 硫酸锌溶液，蔗糖溶液，烧杯，砂纸，滤纸