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视频标签：电池
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视频课题：鲁科版高中化学选修一电池探秘教学-海南省 - 乐东
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电池探秘教学设计
高中化学
一、教材分析
“化学能转化为电能”原电池的工作原理是氧化还反应原理的应用。这一课时接在化学反应中能量的变化章节后，学生通过学习能从氧化还原的角度初步认识原电池的工作原理，能以原电池为例认识化学能可以转化为电能。教材中通过活动探究的形式，希望学生能基于实验具体的现象，分析成因、发现问题、提出猜想、设计实验证明，证据推理出原电池的工作原理，初步建立原电池基本模型认知。通过电池的发展史，了解研制新型电池重要性，体会化学学科的社会价值。
二、学情分析
高一学生已经对于物理学中电学知识有了初步的了解，知道电势差，外电路电流、电子的流向。对于化学学科的氧化还原反应的相关知识也有了一定的认知。这些知识给这一节课起到穿针引线的作用。学生对于电能的应用已经有了丰富的感性认识，但是对于化学反应中化学能如何转化成电能还很陌生又好奇的。通过实验探究的形式引导学生对化学能与电能的转化问题进行理解原电池的工作原理。希望学生能从实验的宏观现象、分析成因搜集证据理解原电池的工作原理。学生能从宏观和微观的两个视角相结合理解原电池的工作原理并运用化学符号表示出原电池的模型认知。学生可能会遇见的问题：理解原电池的工作原理时，难以从微观角度探析宏观现象的成因。解决这个问题有两个主要措施：1.学习小组课前预习引发思考。2.老师在课堂上要起到引导启发作用，设问合理、层层引深的问题。利用动画、学生动手绘画方式展示微观过程，建构原电池工作原理的模型认知。
三、教学目标与评价目标（根据2017年普通高中化学课程标准P28）
（一）教学目标
1.通过对新能源汽车电池的了解，知道电池的广泛利用与电池技术的进步。
2.通过实验探究Zn-Cu原电池的形成过程，实验方案的实施，获取证据，并运用化学符号表示出原电池的工作原理。
3.通过原电池技术转化为产品-化学能源，体会研制新型电池重要性，化学知识服务于社会，赞赏并致力于应用化学科学技术促进社会发展。
(二)评价目标
1.通过对新能源汽车电池的了解，诊断学生对于化学学科价值视角的认识。
2.通过学生实验探究Zn-Cu-H2SO4原电池的形成过程，诊断学生证据推理和信息处理的能力,建立观点、结论、证据之间的逻辑关系的水平。诊断小组学习合作的能力，发现问题、分析提出猜想、实验证明、证据推理的能力，建构原电池基本认识模型。
3.通过原电池技术转化为产品-化学能源诊断学生理解学科价值的基础上，逐渐形成对化学学科技术应有的科学精神和社会责任感。
2
四、教学与评价思路
五、教学方法与实验准备
教学方法:学案导学法 实验探究法 问题教学法 实验准备
试剂：稀H2SO4
实验用品：锌片、铜片、洗瓶、镊子、废液容器、导线、电流表
六、教学流程
【学习任务1】课本P50-51预习，填写导学案，思考与记录困惑点。 【评价任务1】诊断学生对电学、氧化还原反应掌握的程度、学生的自学水平、获取信息能力和认知的不足。
教师活动
学生活动
设计意图
【新课引入】
大家知道吗？海南会在2030年取消燃油车的销售，推行全岛使用新能源汽车，为全球岛屿经济体在推行绿色能源上做出贡献。随着科技的进步，电池使用越来越广泛，应用领域也越来越高端。科学家发明了各种各样的电池，大家想知道这些电池在工作时是如何产生电流的吗？我们今天一起探索一下吧
引导学生复习电学知识，分
观看视频《新能源汽车电池的种类》，ppt展各种电池的图片 【知识链接】预习可完成
1.根据我们学过的知识，正极的电势高于负极，产生电势差。回忆一下电流从电源哪极流出？电子从哪极流出呢？电流是如何产生的？
2.写出Zn和稀硫酸反应的离子方程式，用双线桥的方式表示出该反应的电子转移的方向。找出氧化剂、还原剂。氧化还原反应的本质是？
通过对新能源汽车电池
的了解，了解电池技术的革新，引发学生的对于原电池工作原理好奇心
通过与电学知识和氧化还原知识的回顾为本节课的学习做好铺垫。通过学生自己分析氧化还原反应的本质，知道氧化还原反应发生电子的转移，启发学生能不能设计一个装置这个使反应的电子转移发生定向移动从
课中 学习活动1：
展示预习成果，相互评价，引入新课化学能转化为电能。诊断学生对初中电学基础和氧化还原反应原理掌握情况。 学生活动2：
实验探究如何通过锌与稀硫酸这个氧化还原反应将化学能转化为电能，理解原电池的工作原理。诊断学生实验实施，收集证据，建立观点、结论、证据之间的逻辑关系的水平。
课中 学生活动3
画出实验过程的宏观现象微观探析图
诊断学生能从宏观与微观的视角解决相关问题。 学生活动4 利用
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu的反应设计原电池，画出其工作原理，诊断小组学习合作的能力，建构原电池基本认识模型
课后
问题解决 课后作业
1.利用氧化还原反应Cu ＋ 2FeCl3 = 2FeCl2 ＋ CuCl2， 利用这一反应设计一个原电池
2.尝试制作一个水果电池
诊断知识的应用能力。
课前
印发课时导学案、布
置预习任务
复习物理的电学知识
与氧化还原反应相关
知识
诊断自学水平，困惑
所在
3
析氧化还原反应的原理 【追问】该氧化还原反应的本质是什么？
【过渡】我们可不可以设计一个装置使氧化还原反应反应中的电子的得失发生定向移动 ，从而产生电流呢？ 表扬预习到位的学生，鼓励学生养成预习的好习惯。
预设：
氧化还原反应的本质：发生电子的转移
而产生电流。
培养学生良好的学习的习惯
【学习任务2】实验探究：如何将化学能转化为电能的过程，理解原电池的工作原理
【评价任务2】诊断学生实验实施，收集证据，建立观点、结论、证据之间的逻辑关系的水平。
教师活动
学生活动
设计意图
组织学生
【实验与探究】 以锌与稀硫酸这个氧化还原反应为例，探究如何将化学能转化为电能。完成实验操作一
【实验操作一】 组织学生进行实验，提醒学生观察现象并记录。组织学生分析实验现象和结论。引导根据实验现象分析其中的反应原理。 带领学生画出操作一的微观示意图。 【实验操作二】
组织学生完成实验操作二，提醒学生观察现象并记录。组织学生进行完成思考讨论二并进行交流与展示
【追问】你怎样才能知道导线中有电子通过？
组织学生自己画出操作二的微观示意图，并进行展示，学生之间互相评
【实验与探究】P50 以锌与稀硫酸这个氧化还原反应
为例，探究如何将化学能转化为电能
操作一 现象
铜片插入稀硫酸
铜片表面
锌片插入稀硫酸
锌片表面
【思考与讨论一】通过操作一的实验现象，请分析 1.反应中，哪种物质失电子发生什么反应，哪种物质得电子发生什么反应？
2.根据实验现象分析，H+在哪里得到电子？在下图画出其过程。
【思考与讨论二】通过操作二的实验现象，请分析 1.哪种物质失电子？H+在哪里得到电子？
2. Zn如何将电子转移给H+ ？在下图画出其过程。 3.你怎样证明导线中有电子发生定向移动？
通过实验明确铜片与稀硫酸不发生反应。希望能让学生分析出锌片和硫酸发生氧化还原反应，其中锌片失去电子，H+
得到电子。 操
作
二
：
操作一：宏观现象与微观探析图
4
操作二：宏观现象与微观探析图
【学习任务3】【学以致用】利用Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu的反应设计原电池，画出其工作原理（用双色笔） 【评价任务3】诊断小组学习合作的能力，建构原电池基本认识模型
价。
【实验操作三】 组织学生进行实验，提醒学生观察现象并记录。组织学生分析实验现象和结论。引导根据实验现象分析其中的反应原理。
【合作探究】
组织学生进行讨论分析原电池的工作原理。 老师从而引出电极材料和电极反应式、总反应方程式
【视频】原电池工作原理 原电池工作原理动画模拟
操作三 现象
铜片和锌片之间再连一电流表
【思考与讨论三】通过操作三的实验现象，请分析
1.是否有电流产生，Cu片是否参加反应，Cu片在这个过程中起什么作用？
2.你认为这个过程中能量的转化形式是怎样的？
【合作探究】
通过实验现象和P51图2-3-9 分析原电池工作原理： 1. 根据你所了解的电学知识，
你如何判断装置的正负极？
2.利用氧化还原反应知识分析锌片及铜片上发生的反应？ 3.硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样移动？为什么？ 【我的小结】 电极 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 电流方向 负极
正极
组织学生自己画出操作
二的微观示意图，将抽
象思维具体化，为接下来的原电池工作原理的分析做好铺垫。
操作三的设计意图是：连接了电流表后学生能
观察到电流表的指针发
生了偏转，证明有电流
产生。验证了操作二的分析是合理的。电子发生了定向移动从而产生了电流。接下来问题设
计突破Cu片的作用，为分析原电池的工作原理打好基础。 【合作探究】设计意图
是以问题的形式驱动学
生理解原电池的工作原
理。在学生分析的过程
当中，老师可以将学生的分析体现在黑板上，帮助学生理解原电池的工作原理从而建构模型。 学生自我小结，内化原
电池的工作原理。
学生活动
设计意图
【学以致用】 利用
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu的反应设计原电池，画出其工作原理（用双色笔） 【学以致用】Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu的反应设计原电池，画出其工作原理（用双色笔）
1. 画出装置示意图，标出电极材料，电解质溶液 2. 标出该原电池的正负极，电子流向，电流流向 3. 标出溶液中阴阳离子的运动方向，写出电极反应式和总反应式
检测学生对原电池工作原理的掌握程度。
5
【课堂小结】
同学们，你感受化学实验的魅力了吗？每一次实验我们都有可能会遇见意想不到的实验现象。这个美丽的意外引起我们的好奇心，使我们不断的探索，不断的进步与创新。科学家也是这样进行研究的。根据原电池的原理，我们还可发明趣味的水果充电电池，发明许多不同种类的电池服务于我们的生活。 【视频】电池的发展史 【课后作业】
1.在Cu-Zn原电池中，下列说法中正确的是( )
A.原电池是把电能转为化学能的装置 C.Cu、Zn两极均发生氧化还原反应 B.原电池中Zn片电子流出是正极，发生氧化反应 D.原电池中的阳离子向正极移动 2.已知氧化还原反应Cu ＋ 2FeCl3 = 2FeCl2 ＋ CuCl2，
利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，标出电极材料，电解质溶液，写出电极方程式 3.课后尝试制作一个水果电池
七、板书设计
八、课时案例说明
本节课从引导学生设计实验出发为这节课的学习过程具有较为丰富的化学学科素养发展价值。 1. 课前预习和课上突破
课前进行预习电学知识、氧化还原的相关知识为本节课探究原电池的工作原理做好铺垫、课上设计分步探究实验，培养学生科学探究的意识。课上学生实验方案的实施及收集证据。通过“铜片上出现气泡”这一现象的认知冲突分析、提出问题、做出猜想，设计实验证明，环环紧扣，有助于实现学生的深度学习，培养学生探究科学实验能力。
2. 活动层层递进，发展核心素养。
本课时包括3个学习任务，每个学习任务有1~3个思考问题，问题和活动的设计指向学生的能力进阶，即核心素养的表现进阶水平，学生在完成任务、经历活动的过程中实现化学学科素养的发展。例如从操作一的微观示意图到操作二的微观示意图最终让学生根据氧化还原的方程式设计出原电池。这都是步步递进，帮助学生建构原电池的认知模型。通过电池的发展历史，培养学生的科学精神与社会责任。学以致用，化学与生活之间的关系，赞赏并致力于应用化学科学技术服务于社会，促进社会发展。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
