1.2原電池的工作原理 教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

1.2原電池的工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是原電池的工作原理，它位于2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1的第1章第2節(jié)。本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生了解原電池的基本概念、工作原理和應(yīng)用，以及原電池在實(shí)際生活中的重要性。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)電源的基本概念，對電源有了初步的了解，這為學(xué)習(xí)原電池的工作原理奠定了基礎(chǔ)。其次，學(xué)生已經(jīng)掌握了氧化還原反應(yīng)的基本原理，這有助于他們理解原電池中電子的轉(zhuǎn)移過程。最后，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的基本概念，這有助于他們理解原電池的效率和穩(wěn)定性。通過這些已有知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠更好地理解和掌握原電池的工作原理。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過學(xué)習(xí)原電池的工作原理，學(xué)生將能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究和分析問題的方法，理解和掌握原電池的基本概念、工作原理和應(yīng)用。此外，學(xué)生還將培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和解決問題的能力，提高對化學(xué)知識的應(yīng)用能力。同時，學(xué)生還將培養(yǎng)批判性思維和團(tuán)隊(duì)合作能力，能夠與他人合作完成實(shí)驗(yàn)探究和問題解決。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠更好地理解和運(yùn)用原電池的知識，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的核心內(nèi)容是原電池的工作原理。原電池是一種通過氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置，其工作原理是利用兩個電極之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流。具體來說，原電池由兩個電極（陽極和陰極）、電解質(zhì)溶液和一個外電路組成。在原電池中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。電子通過外電路從陽極流向陰極，在外電路中形成電流。原電池的效率取決于電極反應(yīng)的速率和電流的大小。本節(jié)課將重點(diǎn)講解原電池的工作原理，使學(xué)生能夠理解并掌握原電池的基本概念和應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

原電池的工作原理涉及到多個化學(xué)反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移過程，對于學(xué)生來說可能比較難以理解和掌握。具體來說，原電池的工作原理包括以下幾個難點(diǎn)：

（1）電極反應(yīng)的速率和電流的大?。簩W(xué)生可能難以理解電極反應(yīng)速率和電流大小之間的關(guān)系，以及如何通過改變電極反應(yīng)速率和電流大小來提高原電池的效率。

（2）電子的轉(zhuǎn)移過程：學(xué)生可能難以理解電子在原電池中的轉(zhuǎn)移過程，包括電子的產(chǎn)生、傳遞和收集等步驟。

（3）原電池的應(yīng)用：學(xué)生可能難以理解原電池在實(shí)際生活中的應(yīng)用，包括電池、電解池和燃料電池等。

針對這些難點(diǎn)，教師需要采取有效的教學(xué)方法來幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。例如，通過實(shí)驗(yàn)演示、案例分析和小組討論等方式，使學(xué)生能夠更加直觀地理解原電池的工作原理，并通過實(shí)際應(yīng)用案例來加深對原電池的理解。同時，教師還可以通過提問和解答的方式，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和探究原電池的工作原理，提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)，本節(jié)課將采用講授、討論、案例研究、項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等教學(xué)方法。講授法主要用于講解原電池的基本概念和工作原理，幫助學(xué)生建立對原電池的整體認(rèn)識。討論法將用于引導(dǎo)學(xué)生深入思考原電池的細(xì)節(jié)問題，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和互動。案例研究法將用于展示原電池在實(shí)際生活中的應(yīng)用，幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)際問題聯(lián)系起來。項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法將用于讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)和制作原電池項(xiàng)目，提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2.教學(xué)活動設(shè)計(jì)

為了促進(jìn)學(xué)生的參與和互動，本節(jié)課將設(shè)計(jì)以下教學(xué)活動：

-角色扮演：學(xué)生將分組扮演原電池中的不同角色，如陽極、陰極和電解質(zhì)溶液，通過角色扮演加深對原電池工作原理的理解。

-實(shí)驗(yàn)：學(xué)生將分組進(jìn)行原電池實(shí)驗(yàn)，通過觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對原電池工作原理的理解。

-游戲：設(shè)計(jì)原電池工作原理的互動游戲，如電子傳遞接力賽，通過游戲激發(fā)學(xué)生的興趣和參與度。

-小組討論：學(xué)生將分組討論原電池在實(shí)際生活中的應(yīng)用，通過討論加深對原電池的理解。

3.教學(xué)媒體和資源

為了提高教學(xué)效果，本節(jié)課將使用以下教學(xué)媒體和資源：

-PPT：制作與原電池工作原理相關(guān)的PPT，展示原電池的基本概念、工作原理和應(yīng)用案例。

-視頻：提供原電池工作原理的動畫視頻，幫助學(xué)生直觀地理解原電池的工作過程。

-在線工具：使用在線化學(xué)模擬軟件，讓學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)加深對原電池工作原理的理解。教學(xué)流程1.課前準(zhǔn)備（5分鐘）

-教師準(zhǔn)備PPT、視頻和在線化學(xué)模擬軟件等教學(xué)資源。

-學(xué)生預(yù)習(xí)原電池的工作原理，了解基本概念和應(yīng)用案例。

2.課堂導(dǎo)入（5分鐘）

-教師通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生回顧化學(xué)電源的基本概念，激發(fā)學(xué)生對原電池的興趣。

-學(xué)生分享預(yù)習(xí)成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評和補(bǔ)充。

3.教學(xué)講解（15分鐘）

-教師使用PPT和視頻講解原電池的基本概念、工作原理和應(yīng)用案例。

-教師通過提問和解答的方式引導(dǎo)學(xué)生深入理解原電池的工作原理，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容。

4.實(shí)驗(yàn)演示（10分鐘）

-教師進(jìn)行原電池實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)加深對原電池工作原理的理解。

5.小組討論（10分鐘）

-學(xué)生分組討論原電池在實(shí)際生活中的應(yīng)用，分享討論成果。

-教師進(jìn)行點(diǎn)評和補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)原電池的實(shí)際應(yīng)用價值。

6.角色扮演（5分鐘）

-學(xué)生分組進(jìn)行角色扮演，扮演原電池中的不同角色，加深對原電池工作原理的理解。

-教師進(jìn)行點(diǎn)評和補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)角色之間的相互作用和電子的傳遞過程。

7.總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

-教師對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)原電池的工作原理和實(shí)際應(yīng)用。

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生復(fù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，并撰寫原電池實(shí)驗(yàn)報告。

8.課后拓展（10分鐘）

-學(xué)生進(jìn)行原電池項(xiàng)目設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)和制作原電池項(xiàng)目提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-教師進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評，幫助學(xué)生解決項(xiàng)目中的問題。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

（1）原電池的種類和應(yīng)用：介紹原電池的種類，如鋅銅電池、鋰離子電池等，以及它們在生活中的應(yīng)用，如手機(jī)、電動汽車等。

（2）原電池的環(huán)保問題：討論原電池廢棄對環(huán)境的影響，以及如何實(shí)現(xiàn)原電池的環(huán)保處理和回收利用。

（3）原電池的發(fā)展趨勢：介紹原電池技術(shù)的發(fā)展趨勢，如固態(tài)電池、柔性電池等，以及它們在未來的應(yīng)用前景。

（4）原電池的創(chuàng)新案例：分享一些原電池的創(chuàng)新案例，如太陽能電池、水力電池等，以及它們的工作原理和應(yīng)用。

2.拓展建議

（1）學(xué)生可以查閱相關(guān)書籍和學(xué)術(shù)論文，深入了解原電池的種類、工作原理和應(yīng)用。

（2）學(xué)生可以參觀相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)，了解原電池的研發(fā)和生產(chǎn)過程。

（3）學(xué)生可以參與相關(guān)的科技競賽和項(xiàng)目，提高自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

（4）學(xué)生可以關(guān)注相關(guān)的科技新聞和行業(yè)動態(tài)，了解原電池的最新發(fā)展和應(yīng)用。板書設(shè)計(jì)1.原電池的基本概念

（1）定義：原電池是一種通過氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置。

（2）組成：原電池由兩個電極（陽極和陰極）、電解質(zhì)溶液和一個外電路組成。

2.原電池的工作原理

（1）電極反應(yīng)：陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。

（2）電子轉(zhuǎn)移：電子通過外電路從陽極流向陰極，在外電路中形成電流。

3.原電池的應(yīng)用

（1）電池：原電池在電池中的應(yīng)用，如鋅銅電池、鋰離子電池等。

（2）電解池：原電池在電解池中的應(yīng)用，如電解水制氫氣、電解食鹽水制氯氣等。

（3）燃料電池：原電池在燃料電池中的應(yīng)用，如氫燃料電池、甲醇燃料電池等。

4.原電池的環(huán)保問題

（1）廢棄電池對環(huán)境的影響：電池廢棄對土壤、水源和生物的影響。

（2）電池的環(huán)保處理和回收利用：電池的回收、處理和資源化利用。

5.原電池的發(fā)展趨勢

（1）固態(tài)電池：固態(tài)電池的發(fā)展前景和優(yōu)勢。

（2）柔性電池：柔性電池的發(fā)展前景和應(yīng)用前景。

6.原電池的創(chuàng)新案例

（1）太陽能電池：太陽能電池的工作原理和應(yīng)用。

（2）水力電池：水力電池的工作原理和應(yīng)用。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：教師將觀察學(xué)生在課堂上的參與度和注意力集中情況，以及學(xué)生對原電池工作原理的理解程度。

2.小組討論成果展示：教師將評價學(xué)生分組討論原電池在實(shí)際生活中的應(yīng)用的成果，以及學(xué)生之間的交流和合作情況。

3.隨堂測試：教師將設(shè)計(jì)隨堂測試題，包括選擇題、填空題和簡答題等，測試學(xué)生對原電池工作原理的理解和應(yīng)用能力。

4.實(shí)驗(yàn)報告：教師將評價學(xué)生對原電池實(shí)驗(yàn)的觀察和記錄，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。

5.教師評價與反饋：教師將對學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、小組討論成果、隨堂測試和實(shí)驗(yàn)報告進(jìn)行綜合評價，并給予學(xué)生具體的反饋和建議，以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。

6.學(xué)生自我評價：教師將鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價，讓學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，并提出改進(jìn)措施。課后作業(yè)1.請根據(jù)原電池的工作原理，設(shè)計(jì)一個簡單的原電池裝置，并解釋其工作原理。

2.請舉例說明原電池在生活中的應(yīng)用，并簡要描述其工作原理。

3.請分析原電池的環(huán)保問題，并提出一種有效的環(huán)保處理和回收利用方法。

4.請預(yù)測原電池技術(shù)的發(fā)展趨勢，并簡要說明其原因。

5.請根據(jù)原電池的創(chuàng)新案例，討論其工作原理和應(yīng)用前景。

解答：

1.簡單的原電池裝置可以使用銅片和鋅片，將它們分別作為陽極和陰極，放入稀硫酸中作為電解質(zhì)溶液，然后連接外部電路。當(dāng)外部電路閉合時，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)，鋅片上發(fā)生氧化反應(yīng)，電子通過外部電路從鋅片流向銅片，在外部電路中形成電流。

2.原電池在生活中的應(yīng)用包括手機(jī)、電動汽車等。例如，手機(jī)中的鋰離子電池通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，為手機(jī)提供動力。電動汽車中的電池通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，為電動汽車提供動力。

3.原電池的環(huán)保問題包括電池廢棄對環(huán)境的污染。一種有效的環(huán)保處理和回收利用方法是電池回收。電池回收可以將廢舊電池中的有用物質(zhì)進(jìn)行回收和再利用