原电池教学设计

苗福利

一、教学目标

1、设计实验认识构成原电池的条件。

2、理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。

二、教学重点及难点

重点   原电池的工作原理

难点   原电池的正负极判断及电极反应式的书写。

三、教学方法

实验探究法、讲授法、讨论法

四、教学工具

PPT、视频

五、教学过程

（一）生活导入

【导入】展示常见的化学电源图片-卫星电源、飞机电源、电动汽车电源、笔记本电源、手机电源、手表电源。

【问】 

那么我们生活中的电从何而来呢？ 根据已有的数据表明，目前火力发电仍然在我国占据总发电量的60%以上。 那么在火力发电的过程中，化学能是如何转变成电能的呢？ 下面请同学们结合老师在PPT上给大家展示的火力发电的过程。讨论一下该过程中能量的转换。我们知道每一次的能量转换都有其损耗，而实际上火力发电的效率则更低。 并且由于煤它是一次不可再生能源，它终究会有被用完的一天。 我们不得不思考能不能减少中间的能量转化环节，将化学能直接转化成电能。 能不能找到一类物质来代替煤进行发电？ 今天我们将学习原电池来解决这两个问题。

（二）原电池工作原理的探究

【演示实验】锌铜硫酸原电池使得电流表发生偏转

【微型实验】（一）在装有铜丝和锌粒的培养皿中（2种金属不接触），倒入少量稀硫酸，以浸没铜片和锌片为宜。（二）用镊子将锌粒放置在铜丝表面，观察气体的产生情况。

【生】描述现象：铜和锌表面都有气泡。

【思考与讨论】

1. 铜丝上产生的是什么气体？

2. H₂是由何种微粒转变而来的？

3. H⁺是怎么变成H₂的？

4. 电子从何而来？

5. 为什么是锌失电子？

6. 该套装置和生活中常见的干电池一样能提供电能，怎么判断该套装置的正负极？

这个装置构成了原电池。

【概念】原电池是把化学能转化为电能的装置。

【工作原理】

总反应：Zn＋2H^＋===Zn^2＋＋H₂↑

【问】在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子是怎样移动的？

【生】由于金属锌比铜活泼，锌失去电子，电子通过导线流向铜片；

【问】电子能否通过电解质溶液？

【生】电子不能通过电解质溶液；

【问】离子如何移动？

【生】在稀硫酸中H^＋移向铜片， SO₄^2-移向锌片；

【总结】

原电池中：

电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。

离子的移动方向：电解质溶液中，阳离子向正极移动，

（三）原电池构成条件的探究

【演示实验】

【分组讨论】构成原电池的必要条件

【生】1、2对比：活泼性不同的两个电极材料

1、3对比：有电解质溶液

1、4对比：闭合回路

5、6对比：有自发的氧化还原反应

【思考】微型实验中，为什么锌单质表面有气泡？（展示纯锌的成分表）

 【生】形成无数微小的原电池。

（四）课堂练习

分析是否能形成原电池？

（五）课堂小结

（六）教学反思

【设计思路】本节课的重点是原电池的工作原理，难点是原电池的正负极判断及电极反应式的书写。

本节课从生活中电的用途之广出发，引导学生辩证的认识传统可用的火力发电方式的弊端，引出原电池的基本概念和用途。

首先通过锌铜原电池的微型实验，学生发现铜丝上也有气泡这一特殊现象，引发学生的认知冲突，基于六个问题链的形式，引导学生关注氧化反应和还原反应分开进行，进而推动原电池工作原理的探究。这一环节实验了从宏观现象出发，发展学生微观探析的素养。动态的电子移动方向和离子的定向移动，促进了学生变化观念与平衡思想的进一步发展。

而后，基于原电池的广泛应用，引导学生思考原电池的构成条件。利用生活用品，设计六组水果电池探究，学生进行小组合作探究。基于探究结果，利用控制变量法，分析出原电池的构成条件。促进了学生科学探究与创新意识核心素养的发展。

最后，通过课堂练习，通过师生互评、生生互评等方式评价学生对原电池工作原理的理解及相关内容的书写，实现“教学评”一体化。

【教后反思】

1. 实验设计上，因为实验室灵敏电流计设备不够，只能选择进行演示实验。而演示实验的过程中，除了上台参与实验的同学，其他同学参与感较低。下次应提前在讲台上放置一个支撑实验的高台，可以让更多数同学看到并记录实验全程。

2. 在原电池工作原理的讲解上节奏有点快，可以适当放缓节奏，让学生更清晰的认识到，通过原电池这一装置，将氧化反应和还原反应分开后每个电极微观粒子的动态变化。

3. 本节课可以适当加深模型认知这一素养的发展，应把锌铜原电池模型梳理清楚之后，引导学生归纳陌生情境下怎么判断原电池的正负极（电子流向、阴阳离子移动方向、实验现象等）。