32 袁 丹
《原电池》衔接教学设计
---------人教版《化学反应原理（选修4）》第四章第一节原电池第1课时
陕西省大荔中学 袁 丹
一、课标要求
必修1：根据实验事实，了解氧化还原反应的本质是电子转移；
必修2：举例说明化学能与电能的转化关系及应用；
选修4：了解原电池的工作原理；能写出电极反应与电池反应方程式；体验化学能转化为电能的探究过程。
二、教学目标
1、知识与技能：深入了解双液原电池的工作原理和构成条件；了解盐桥对原电池工作效率的影响。
2、过程与方法：通过分组探究实验发展观察能力，在探究活动中理解“实践→认识→再实践→再认识”。
3、情感态度价值观：体验科学探究的艰辛与愉悦，增强学习化学的责任感和使命感。
三、教学重难点
1、教学重点：双液原电池的工作原理。
2、教学难点：盐桥的作用。
四、教学活动过程
教学 环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
创 设 情 境 ， 导 入 新 课 | 【投影】展示绚丽多彩的灯光图片和校园灯火通明的夜间图片。 【讲述】我们在感叹我们校园美丽的同时，我更要感谢电能给我们的黑夜带来了光明。结合现实生活中使用电池的实例引出本节课主题——原电池。 |
【观察、感受、聆听】
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激发学生探究科学的兴趣
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结 合 学 情 ， 巩 固 旧 知 | 第一节：原电池 【提问】在高一《化学2（必修）》的学习中，同学们已经学过原电池的相关知识，那么，还记得原电池构成条件和原电池反应的本质吗？
【要求】根据装置图，写出该原电池的电极反应和电池总反应方程式
【投影】原电池工作微观动画
【投影】原电池工作原理 |
【回答】 构成条件：两极一液一回 路 反应本质：氧化还原反应
【书写】 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2H++2e-=H2 ↑ 总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
【观察、巩固】 负极：失电子、化合价升高、发生氧化反应 正极：得电子、化合价降低、发生还原反应 电子流动方向：负极到外电路到正极 电流流动方向：与电子流动相反 |
引导学生调动认知结构中的原有知识，为新知识的意义建构做准备
化抽象为具体，使学生更好的理解和巩固原电池的工作原理
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问 题 驱 动 ， 合 作 探 究 | 【投影】根据反应Zn+CuSO4= ZnSO4 + Cu设计一个原电池。 试剂和仪器：锌片，铜片，电流表，导线，烧杯 【投影】展示学生成果：
【要求】仔细观察电流表指针偏转情况、两电极有什么变化？是什么原因造成的呢？ 【分析】由于锌片直接接触硫酸铜溶液，反应进行一段时间后，溶液中部分铜离子会在锌片表面直接被还原析出，此时在锌表面也构成了原电池，加快了铜在锌表面的析出，由于部分电子不经导线，导致电流强度减弱。等到锌片表面完全被铜覆盖后，就不再构成原电池，也就不产生没有电流了。像这样的电池不能用作实用电池。
【提问】为了使原电池能够持续放电，该如何改进呢？ 【提示】是否可以设法阻止溶液中的铜离子在负极锌片上被还原？
【强调】注意负极电解质溶液的选择 【投影】各小组设计的草图，发现学生对负极电解质溶液的选择产生分歧 【提问】负极该用什么电解质溶液呢？ 【提示】负极电解质溶液不能与负极材料反应，只起导电作用 【追问】为什么这样选？
【追问】电流表指针发生偏转了吗？为什么？ 【追问】如何改进呢？
【追问】方案可行吗？为什么？又该如何改进呢？ 【投影】
【动画演示】展示微观电子流向，电解池溶液和盐桥内离子移动方向 【提问】盐桥的作用是什么？ 【补充】介绍常见盐桥 |
【讨论】并画出方案草图
【方案】将锌片和铜片用导线连接（导线中间插入一个电流表），平行插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，如左图
【实验】按照方案进行
【观察与记录】实验现象：电流表指针发生偏转；锌片和铜片表面都有红色物质生成；随着上述实验时间的延续，电流计的指针偏转的角度逐渐减小，最终又没有电流通过，同时锌片表面逐渐被全部铜覆盖。 【得出结论】此种原电池不能持续稳定产生电流，
【小组讨论】根据教材内容，思考找到改进办法，设计草图，动手实验 【回答】将锌片与硫酸铜溶液分开，即将氧化还原反应分开
【回答】负极电解质溶液选择ZnSO4、Na2SO4等。
【回答】根据金属活动性顺序，选择排在Zn前面的金属的盐溶液，从而防止置换反应的发生。 【回答】没有，因为没有构成闭合回路 【回答】在两电解质溶液间加铜丝，并尝试 【回答】不可行，离子不能在金属中移动。在电解质溶液间加一个充满电解质溶液的装置。
【学生实验】观察记录实验现象并描述实验现象
【观察、理解】弄清双液原电池工作原理
【小组讨论】 盐桥的作用：使整个装置构成通路；代替两溶液直接接触；平衡电荷 |
通过对实验现象的深入观察，发现现象与理论知识相违背， 引发学生的认知冲突，激发学生解决问题的欲望
启发学生回顾初中所学知识，更好建构新知识
通过层层追问，启发学生回顾旧知识，并思考探究，解决新问题，引出新知识
借助直观动画，学生小组讨论认识盐桥的作用 |
对 比 分 析 ， 优 化 建 构 | 【提问】带盐桥的原电池叫双液原电池，不含盐桥的则叫单液原电池，两者有什么异同呢？ 【总结】单液原电池的缺点和双液原电池的优点以及两者之间的联系与区别 | 【分组讨论】对比分析异同，畅所欲言 | 通过引导学生对比分析，加深学生对原电池知识内容的理解，优化学生的知识结构
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课堂 小结 | （1）原电池的工作原理：把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再用盐桥连接成双液原电池，可以获得持续稳定电流。 ①在电池外部，负极：还原性较强的物质，向外电路提供电子；正极：氧化性较强的物质，从外电路得到电子。 ②在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。 （2）盐桥的作用
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【倾听，做笔记】 |
归纳梳理知识，帮助学生完善知识体系 |
