人教版·选修4化学反应原理
第四章电化学基础第一节原电池说课稿
高级中学张浩栋
一、教学内容
以人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书化学选修4》第四章第一节《原电池》为教材依据，巩固已学原电池的基础知识，并进一步拓展相关概念和原理，使学生从一个更高的层次去认识和理解原电池。
本课的教学力求体现新课程的教学理念，充分尊重学生的主体意识，调动学生学习的主动性，着眼提高学生的科学素养和人文素养。
二、教学背景分析
学习内容分析：在人教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并对实用电池进行了简单介绍。
在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建，发展对原电池原理和形成条件的认识。
同时在第二节中应用深化发展的原电池原理和形成条件进一步理解实用电池、电化学腐蚀和防腐原理。
作为《化学反应原理》模块的最后，承担着深入认识物质变化与能量变化的统一，理解原理对实际应用的指导价值，深化对氧化还原反应的理解和应用的功能。
从必修水平到选修水平，学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。
在这一跨越过程中，合适的模型是学习和理解原电池原理的重要工具，选修教材中呈现的带盐桥的双液电池模型与必修阶段的锌铜单液模型承载的功能截然不同。
如何寻找学生的“最近发展区”，完成跨越是在本节课教学中重点要解决的问题。
学生情况分析：
已有基础：对原电池原理有初步认识；具有一定的实验探究能力。
局限认识：氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
发展方向：通过实验活动对原电池原理形成完整认识，提高解决问题的能力。
教学方式与教学手段说明：采用“实验探究—模型建构—理论分析”相结合的教学方式，学生通过实验活动，建构原电池模型，结合理论分析，不断深入认识原电池原理和形成条件，最终实现知识和能力上的跨越。
三、本课教学目标设计
知识与技能：深入了解原电池的工作原理。
通过三次理论分析使学生对原电池的形成条件产生更完整的认识。
学会书写电极反应式和电池总反应。
能根据反应设计简单的原电池。
过程与方法：学生通过橘子电池的实验活动，体验建构模型的过程。
通过Zn-CuSO4电池的设计活动，感悟科学探究的思路和方法，进一步体会控制变量在科学探究中的应用。
情感态度与价值观：介绍电池发展史，激发学习兴趣，感受原电池原理应用于化学电源开发的关键作用。
通过双液电池模型的建构，渗透对立统一的辩证唯物主义思想。
教学重点：原电池工作原理和形成条件
教学难点：氧化还原反应完全分开在两极发生(分池、分液)
重难点的突破：
四、教学过程与教学资源设计
教学
环节
教师活动学生活动设计意图
展示图片复习已知【引入】展示各种电池图片，电池
的作用。
【复习】铜锌原电池装置中正负极
分别发生了什
么反应？电流
是如何产生
的？
【回顾复习】化学能转化为
电能的装置。
【复习】原电池工作原理：
负极：氧化反应失电子
正极：还原反应得电子
电子从负极流向正极，
阴离子从正极流向负极，形
成闭合回路。
第一次理论分析，
复习已经掌握的
原电池原理和形
成条件，为后面的
深化发展提供基
础。
橘子实验提炼模型【连接】在必修中有一个家庭实验
——设计水果电池。
【提出实验内容】现在给你提供了
以下材料，请你设计橘子电池，观
察实验现象并提炼出原电池模型。
可供选择的材料：
灵敏电流计、铜丝、锌条、
导线、培养皿、橘子
【小组实验】
【方案展示，提炼模型】通过橘子实验的
方案讨论，使学生
从“单瓣”→“两
瓣”形象实验演化
成“单池”→“双
池”的模型建构；
从“膜”上升到“盐
桥”的认识。
第二次理论分析
提出双池-盐桥模
型，在模型分析中交流方案，汇总
教师引导，学生主动建构模型，集体讨论修改：
方案1：方案2：
序号方案、现象
方案1
Zn片和Cu片同时插入一瓣橘子中
(有电流)
方案2
Zn片和Cu片分别插入未分开的两瓣橘子中
(有电流)
方案3
Zn片和Cu片分别插入分开的两瓣橘子中
(无电流)
【针对方案2提问】为何两瓣未分
开的橘子也能产生电流？
【针对方案3提问】为何两瓣分开
的橘子不能产生电流？如何改进，
产生电流？
【教师演示两种解决方案】“连隧
道”(用吸满果汁的导管连通)、“搭
桥”(用浸有NaCl溶液的滤纸条连
接)。
【提问】这两种解决方案为何能产
生电流？请提炼模型。
【可能解释】因为两瓣中间
的膜可以让离子通过，离子
定向移动形成闭合回路。
【可能解释】未形成闭合回
路。
解决方法：将两瓣橘子
贴在一起。
还有可能会有将其浸入电解
质溶液中。
【可能解释】在“隧道”和
“桥”中离子能够定向移动，
【知识介绍】在化学实验中常用的盐桥是在U型管里装含有琼胶的饱和KCl溶液。
构成闭合回路。
【提炼模型】
再次强调电流的
形成过程，同时强
调盐桥的作用。
实验探究完善认识【连接】水果中含有电解质溶液，
因此可以设计水果电池实现化学
能转化电能的过程。
如何将化学反
应设计成原电池装置呢？
【提出问题】现有反应Zn＋CuSO4
＝ZnSO4＋Cu，如何设计成原电池
装置？
【组织学生交流，确定设计思路】
先将氧化还原反应拆分，再根据反
应确定电极材料和电解质溶液。
【提出实验目的】按盐桥模型，根
据Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu反应
设计成原电池装置。
【指导学生实验】
注意电极材料的选择。
注意电解质溶液的选择。
注意记录实验现象。
联系已学知识，回忆根据化
学反应设计成原电池装置的
思路和方法。
思路1：先选材料，后定反应。
Zn是负极，发生氧化反应；
Cu是正极，发生还原反应。
思路2：先拆反应，后选材料。
Zn-2e-=Zn2+氧化反应负极
Cu2++2e-=Cu还原反应正极
可供使用的仪器和药品：灵
敏电流计、铜片、锌片、导
线、培养皿、ZnSO4溶液、
NaCl溶液、CuSO4溶液、浸
NaCl溶液的滤纸条(盐桥)。
注意：及时清洗电极。
【小组实验设计方案，并实
施】
通过方法讨论和
交流，后面学生实
验过程会有的放
矢，防止漫无目的
的实验。
通过实验活动，感
悟科学探究的思
路和方法，进一步
体会控制变量在
科学探究中的应
用。
【交流方案】
【方案1】为何Zn表面会变黑？从能量转化的角度说明什么
方案负极负极液正极正极液现象
[板书设计]：第一节：原电池
一、原电池的概念：直接将化学能转变成电能的装置。
二、原电池的本质：氧化还原反应
三、构成原电池的条件：
1、两极：活性不同的两极电极材料（可以是两种活性不同的金属或金属与非金属）
2、电解质溶液：要求电极材料在电解质溶液中能自发的发生氧化还原反应
3、要形成一个闭合的回路。
简称“两极一液一线”。