第一篇：銅鋅原電池及其工作原理教學案例

《銅—鋅原電池及其工作原理》教學案例

該節內容為高中電化學的開始,在此之前學生學習過的氧化還原反應，能量之間轉換，電解質溶液，金屬活潑性等化學知識及物理電學的相關知識，已為本節課的學習做好了一定知識儲備；同時原電池的原理又為后面金屬的腐蝕和防護，其它常見電池的原理及電解原理等重要電化學知識的學習奠定了基礎。它是電化學學習的基礎內容也是核心內容。

本節內容對發展學生邏輯推理能力，提高學生科學素養，培養科學探究能力，將理論應用于實踐，實踐再回歸理論以及知識系統化及結構化的形成都起著重要作用。

一． 教學目標：

根據教學大綱的要求和編寫教材的意圖，結合本課的特點及本著在學習過程中發揮學生的主體性和能動性，使學生學會學習，獲得有效學習的新課程理念為出發點將教學目標設定如下： 1．知識與技能

（1）了解原電池的工作原理及構成條件（2）能正確書寫電極反應式和電池總反應方程式

（3）通過實驗培養學生化學實驗的觀察操作及設計能力;綜合運用有關的知識技能和方法，分析解決一些化學問題的高級技能 2．過程與方法

（1）讓全體學生經歷探究的過程，學習科學探究方法，提高科學探究的能力（2）培養學生科學的思維方式和問題意識。3．情感態度與價值觀

（1）體驗科學探究的艱辛和喜悅，（2）培養學生勇于創新，積極實踐等科學精神和科學態度（3）學會與他人合作，主動交流.二．教學重點與難點：

（一）教學重點：了解原電池的反應原理及構成原電池的一般條件。依據：

1、依據大綱和新課程標準對本節內容的要求

2、電化學的基礎和核心地位

（二）教學難點：原電池的反應原理

依據：該內容特理論性強，抽象，難理解。學生很難在頭腦中建立電子在原電池正負兩極轉移的微觀模式。三．教學方法：

（一）教法：

1.情境激學法

2．探究實驗促學法

3．CAI輔助教學法 4．歸納、演繹法

（二）學法：

1.實驗探究法2.歸納演繹法

在本節課中教師在教材中沒有把教材內容作簡單，有序的展示，而是在分析教材內容的基礎上根據學生的學習來重新組織，站在改組和重建的高度來審視教材，把教材內容做為了解學科科學的生長點，以學生探究實驗貫穿始終，將學生置身于一個動態，開放，個性，多元的學習環境中，體驗類似科學家進行科學探究的一般過程.在探究過程中完成知識的自主建構。

本節課讓學生采用以科學探究為主的多元化學習方式，對于更好地展現學生多元智能，體驗科學探究的過程，強化科學探究的意識，掌握探究的基本方法，激勵學生學習興趣和智慧潛能，學會與人合作，培養學生實踐能力和創造力都有著積極的意義。

四、教學過程：

（一）引課：創新實驗：西紅柿電池使音樂賀卡發出美妙音樂。

目的；創設新奇刺激的前置問題情境，極大地激發調動學生感知興趣和探知熱情。為什么西紅柿電池能產生電流？

（二）教學重點一：原電池工作原理

突破方式：將原來的教師演示實驗改為學生分組實驗，變教材驗證實驗為探索實驗。依據：

1.教材演示實驗不便于所有學生觀察，缺少學生的參與，不能充分發揮學生自身主體作用。

2.建構主義鼓勵學生運用他們自己的經驗，讓學生去學會發現并作出相關鏈接，主動構建有成效的內化了的，適合于自我的知識意義。

具體做法：

（1）用鋅片銅片稀硫酸模擬西紅柿電池做兩個分組實驗讓，學生觀察兩金屬片用導線連接前后現象的差別。實驗結果的出乎意料使學生的原有狀態與目標狀態之間產生了差距，引發了學生新的問題：為什么導線連接后銅片上出現氣泡？（2）教師設置幾個有梯度，和層次性的問題引發學生討論在有限的時間里經過討論讓學生在自主交流的過程中澄清了鋅銅稀硫酸原電池產生電流的原因。（3）討論結束，教師引導學生設計實驗證明裝置中確實存在電流且證明電子的流向是從銅片流向鋅片。以上問題的提出在于培養學生思維的嚴密性及求真務實的優秀品質，告訴學生實驗結果的分析要靠實驗證據不憑主觀臆斷想當然。（4）實驗結束教師收斂學生的思維，啟發學生從能量轉化的角度來給原電池下定義。從而完成學生思維從一般到特殊，由具體到抽象，由現象到本質的］認識過程這一質的飛躍。

（5）最后用3D動畫模擬鋅銅原電池的微觀反應。并將圖像定格讓學生書寫兩電極反應式，促進學生從形象思維和理性思維兩個層面上共同認識原電池反應原理。

（6）投影生活中常見電池：如干電池，蓄電池，充電電池，高能電池圖片感受化學就在我們身邊。

以上將演示實驗改為分組實驗增加學生的創造體驗，充分發揮學生主體性使學生的學生問題意識獨立操作能力，創造能力得以充分培養。

（三）、教學重點二：掌握構成原電池的一般條件。

突破方式：增加教材沒有的開放性探究實驗。即給定多種藥品(電極：鋅片兩個，鐵釘一根，石墨棒一根。溶液：稀硫酸，硫酸銅，酒精，四氯化碳四種溶液和電流計儀)讓學生自行設計并探究構成原電池的一般條件。依據：

1．STS教育觀重視把科學看成是一種學習過程，認為能對自己的結論進行論證比單純地得到指向結論的結果同樣重要或更重要。

2．實驗方法論認為，化學實驗功能的體現，不僅僅在于獲得所謂正確實驗結果，更重要的是使學生經歷和體驗獲得實驗結果的探究過程。3．高中化學新課程標準也將探究性學習確定為為學生學習化學的一種重要學習方式。基于以上原因，我大膽處理教材，將構成原電池的一般條件這一講授性知識變為實驗探究性學習。

該實驗具有一定開放性和發散性所以教師適時拋出問題啟發學生引發討論如何確定探究的方向，如何處理實驗中三個變量關系，如何逐一設計實驗方案探究原電池構成的一般條件。學生依據可行的實驗方案進行探究實驗，讓學生在實驗探究過程中對所得多種實驗信息進行篩選，對比，分類，加工選取有用信息，運用歸納演繹等思維方式，得出正確結論。

該做法讓學生自主探索，主動求知，學會收集，分析和利用各種信息及信息資源，同時學習者之間通過討論，交流，用集體的感知來豐富，強化個人的概括，通過學習者之間的交叉反饋來強化，矯正，豐富個體的探究結果，有利于發展學生實踐能力，創新精神，合作與分享意識。在實踐活動理性認識的循環往復，螺旋式的上升，不僅促進了對學習內容的理解，也使學生的探究策略和方法得到提高，才能，智慧和判斷力等多方面得到發展。

（四）化學史教育：教師講述伏打電池發明的故事培養學生敢于質疑，勇于探究的科學精神。

（五）小結：

采取學生先小結，老師后總結的方式，目的：

1、訓練學生概括總結的思維能力

2、實施以主動建構為基礎的精簡教學策略，以圖表的方式直觀讓學生清楚本節的內容要點，及各知識點之間的內在聯系，使學生知識系統化，網絡化。

（六）練習：為了落實本節課的教學重點構成原電池的原理及構成條件而設。

（七）作業：

家庭小實驗：制作水果電池。

目的：該實驗為開放性創造實驗對學生的實驗設計能力提出更高要求。將科學探究延伸到課外。進一步激發學生求知欲望，調動學生探索研究的積極性，變實驗知識為實踐能力，升華創造意識。

陳雷

2011/1/5

第二篇：原電池原理的教學案例.

【標題】

蘇教版高一年級原電池的教學設計

杭州市蕭山六中 邱新德 311261 chisasa@163.com

一、設計思想

指導思想： 為學生創設好學習、研究的環境，把時間留給學生，把想象的空間留給學生，把認知過程留給學生。

理論依據：根據能量守恒定律，“變化都是由能量驅使的”，能量從高到低是自發過程，從能量的角度來分析原電池中所發生的變化。

設計特色：創設相關的情境，幫助學生理解并應用能量守恒定律解釋原電池中的電子流向、電極及其反應、溶液中的離子移動等變化過程。

二、教材分析

1．分析《課程標準》、《學科教學指導意見》對本課教學內容的要求。2．分析本課內容的組成成分和在模塊學習中的地位和作用；

三、學情分析

1．學生已有的認知水平和能力基礎：對于電化學來講，學生的認知還是處于空白狀態，加上目前多數學校都是以講題為主來提高學生的成績，學生的分析能力明顯不足，理解能力也亟待加強，因此，本節內容從以往的教學經驗來看，學生理解得都不好很普遍。

2．本課中學生可能遇到的困難：電池中電能的能量來源，為什么正極上只發生還原反

第1頁，共7頁 應、負極上只發生氧化反應，或者把正負極上發生的反應弄錯。

四、教學目標

知識與能力：

1．使學生了解原電池的概念和組成條件，理解原電池的化學原理。2．初步掌握形成原電池的基本條件。能正確規范書寫電極反應方程式。能初步根據典型的氧化還原反應設計原電池。過程與方法：

1．通過對比水電站的工作原理，培養學生觀察分析能力和知識遷移能力。2．通過電子在電路中的流向分析電極上發生的反應。態度情感價值觀：

1．通過電池方方面面知識，培養學生的科學態度。

2．激發學生的學習興趣與投身科學追求真理的積極情感。

五、重點難點

教學重點：原電池能量來源、電極及電極反應。

教學難點：許多學生把精力放在了原電池的裝置上，忽視了原電池工作時的能量變化及電極反應。

六、教學策略與手段

本課運用參照水電站的能量轉換的方式、結合能量守恒原理，使學生理解原電池工作時的能量來源，通過電路中的電子流向，分析不同電極上所發生的氧化反應和還原反應。

七、課前準備

1．教師的教學準備；圖片收集、課件制作 2．教學用具：Zn、Cu、稀H2SO4溶液、電流計

八、教學過程

這是教學設計的主體部分。分幾個環節具體說明教師指導活動、學生學習活動及師生交互活動。一般應采用文字敘述加點評的格式，不要采用表格或流程圖的形式。

電已經成為生產中無法缺少的能源，就連生活中也無法離開電。曾經有一個

第2頁，共7頁 冰箱企業為了說明冰箱省電，在廣告中說他們的冰箱一天只需一只5號電池。你會相信嗎？

一只5號電池中到底會含有多少“電量”呢？學完了這節課之后再作回答。

（一）原電池

1．讓學生感觸化學鋅與稀硫酸反應的能量變化

[學生實驗]在試管中先加入鋅粒，再加入5mL稀硫酸。一分鐘后，觸摸試管外壁。

讓學生感覺試管已經有些燙手，證明反應可以放出較多的能量。

2．能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。

展示三峽大壩圖片，并同時引用毛澤東《水調歌頭 游泳》，激發學生想象力。高峽是指水位很高，此時水的勢能很大。

圖1 三峽大壩電腦效果圖

三峽大壩將水能變成了電能!這就是一個能量守恒的例子，大壩并沒有產生新的能量，而是將大壩里的水具有的一部分能量通過相應的裝置－整．．．．．套發電裝置，轉變成了電能。

3．三峽大壩將水的能量轉變成電能，鋅與稀硫酸反應放出的能量也能轉變成電能嗎？燃燒反應也能放出熱量，中和反應也可以放熱，這些反應中放出的熱量，怎樣才能轉變成電能呢？

4．有了象三峽電站這樣的大型電站，我國還擁有許多的電站，那為什么需

第3頁，共7頁 要電池？哪些地方需要電池呢？

在許多用電不方便的地方，比如手機、助聽器以及許多特定的地方，電池可以提供普通電源無法提供的電能。這里就是要讓學生對電池能“提供能量”樹立牢固的印象。

5．聽MP3的時候，電池里的“電”會很快被用完了，這是為什么呢？

電池就是通過物質發生化學時釋放的化學能轉變成電能，而電池的體積就那么一點點大，里面的物質總是很有限的，當電池中的用來提供能量的物質消耗完了的時候，反應也就停止了，沒有了能量，電池也就沒“電”了。

通過對電池是一個有限的能量源的確認，讓學生明確電池的能量來源是“物質變化”所產生的。

6．需要一個什么樣的裝置？

[學生實驗]電流計中指針偏轉，說明已經有了電流。

只需要把一塊鋅片和一塊銅片，放進盛有稀硫酸的燒杯里，就可以構成原電池了。原來裝置還很簡單。

7．在這個裝置中，反應放出的能量為什么會轉變成電能？ 結合前面的圖片，了解水電站的工作簡單原理： A.具有較高的能量的水(筑壩)B.能量以一定的方式轉換(水高速流下帶動發電機)對照右圖來看這個可以產生電流的裝置：

（1）金屬鋅中的電子能量比銅的電子的能量高，所以鋅的電子可以通過導線“沖向”銅。就像像壩上的水沿管道沖向壩下。但是只是能量高是不夠的。壩上的水流到壩下并不能發電。

流向銅片的電子如果還在銅片中，那么后面的電子

124稀H2SO43

圖2 銅、鋅電池 就不會源源不斷地流過來。這樣，電路中就不會有電流

的。

（2）流向銅片的電子的能量其實就像壩上的水，與流到壩下的水能量是一樣的。因此銅片上的電子能量與鋅片上的電子一樣，可以與溶液中的H+結合，形成了H2：

第4頁，共7頁 2H+ +2e－ =H2 氫氣從銅片表面逸出。

（3）溶液中H+的可以不斷結合由鋅片“流”過來的電子，這樣，鋅的電子也就源源不斷地流向了銅。因此，導線中也就形成了電流。這樣，電子就完成了圖二中從①到②的定向移動，在兩個電極間的導線中產生電流。

Zn －2e－ = Zn2+

（4）溶液中的H+不斷向銅片移動，鋅片上的鋅原子失去了電子，變成了Zn2+進入了溶液中，填補H+被消耗形成的電荷“空缺”。溶液中由于Zn2+和H+的定向移動，也就形成了電流。陽離子完成了圖二中從③到④的定向移動，在溶液中產．．．生了電流。

(5)整個電路就可以形成一定強度的電流（在電路中，電子移動的方向與離子移動的方向是相反的，但電流的方向是一致的）。

8．電池的電極與氧化、還原反應：導電接力－導線中是電子導電，溶液中是離子導電。正是這兩種不同的導電方式，必然在電極上出現電子“流入”與“流出”，從而一定有氧化反應和還原反應的出現。

電源的電極在物理學上有明確的規定：電流流出的極為正極，電流流入的極為負極；電子流出的極為負極，電子流入的極為正極。

導線中的導電是由電子完成的，溶液中的導電是由離子完成的。導線中的電子是無法直接從電極進入溶液中完成導電任務的，溶液的離子也是無法進入電極的，那么，外電路導線的電子導電與溶液中的離子導電要進行“轉變”。這樣，就會有一個在正極上電子接收的過程，也同時有一個在負極上電子給出的過程。有了這樣一個電子的轉移過程，必然會有一個氧化還原反應的發生。電極是轉變導電方式的場所，當然也是發生氧化還原反應的場所。

在上述裝置中，銅片上的“外來”電子必須 “傳遞”給溶液的離子，氫離子得到電子，在銅片上（正極）就一定發生還原反應。同樣，鋅把電子給到外電路，鋅原子失去電子，因此，在鋅片上（負極）一定發生氧化反應。

總 反 應: 2H+ ＋ Zn = H2↑ + Zn2+ 負極反應: Zn － 2e－ =

Zn2+

正極反應: 2H+ ＋ 2e－ = H2 ↑

如果沒有氧化還原反應，就不會有電子的轉移；沒有電子轉移，就沒有電流的產生。從這里可以得到一個結論：并不是所有放出能量的化學反應都可以用來作為電池的能量來源，而必須是氧化還原反應。因為只有氧化還原反應才有電子轉移，才能滿足電池中的由電子導電到離子導電的轉變。

第5頁，共7頁

9．回答前面提出的問題：

燃燒是氧化還原反應嗎？能不能把氫氣與氧氣進行的反應置于原電池的裝置中進行，得到電流？

一只電池的電量可以讓一個大冰箱正常運轉一天嗎？當然是不能！但從價格上看：一只普通的電池只需0.3元，而一個節能冰箱正常運轉所需要的電費也約為0.3元，但是冰箱廣告中故意使用了含糊不清的語言，這是不生產道德的。

中和反應雖然也能放出能量，但是由于反應中沒有電子轉移，所以不能在原電池的裝置中直接轉換成電能，只能通過其他的方式實現。

10．還需要解釋的一個現象

在原電池反應過程中，鋅片上的氣泡比銅片上還多，可是在課本上，卻沒有氣泡。這是為什么呢？

一、鋅片上的電子經過導線流向銅片有阻力，鋅片上的電子可以直接與溶液中的H＋結合生成氫氣，所以流向銅片的電子只占一總分。

二、但是，鋅片直接與H＋反應并不產生氫氣，所以“鋅片上產生氣泡”這一現象與原電池無關，所以本中并沒有將其表現出來。

九、知識結構或板書設計

原電池

1．能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。

2．三峽大壩將水的能量轉變成電能

3．電池的能量來源是“物質變化”所產生的。4．原電池裝置

5．水電站的工作簡單原理： A.具有較高的能量的水(筑壩)B.能量以一定的方式轉換(水高速流下帶動發電機)6．電池的電極與氧化、還原反應：導電接力－導線中是電子導電，溶液中是離子導電。

總 反 應: 2H+ ＋ Zn = H2↑ + Zn2+ 負極反應: Zn － 2e－ =

Zn2+

第6頁，共7頁 正極反應: 2H+ ＋ 2e－ = H2 ↑

十、作業設計

水果電池功率競賽：自己找水果

【問題研討】

提出2-3個與本課設計相關的、值得反思和討論的問題。原電池的教學難度相當大，學生要掌握好很困難。

這個設計經過了我多年探索，得到了這個案例，教學效果較好。

【參考資料】

具體列出本課設計的主要參考資料，格式舉例如下： 著作類

參考文獻：

[1].華彤文,楊駿英,陳景祖,劉淑珍.普通化學原理.北京大學出版社.第二版 [2].蔡少華,黃坤耀,張玉容.元素無機化學.中山大學出版社.第一版 [3].薛金星.中學教材全解（高二化學上）.陜西人民教育出版社.第七版 [4].人民教育出版社化學室.化學（第二冊）.人民教育出版社.第一版 [5].人民教育出版社化學室.化學（第三冊）.人民教育出版社.第一版

第7頁，共7頁

第三篇：原電池工作原理教學設計

有關原電池工作原理的教學探究

一、探究教學目標 知識目標

1、了解并掌握原電池形成的原理及原電池的定義。

2、能利用實驗進行探究原電池形成的條件。

3、能利用所學知識進行知識的運用。能力目標

培養學生利用化學實驗進行探究原電池原理和形成條件的能力。情感、態度目標

引導學生通過化學實驗對原電池原理進行探究，培養學生的動手能力和相互合作精神及科學探究問題的能力。

二、探究重點

初步認識原電池概念、原理、組成及應用。

三、探究難點

通過對原電池實驗的研究，引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質，以及這種轉化的綜合利用價值。

四、探究過程

【引入】電池與我們的生活息息相關，在生活中哪些地方會用到電池？（學生踴躍回答）電池對我們的生活如此重要，那么你知道世界上第一個電池是誰發明的嗎？告訴大家世界上第一個電池是意大利物理學家伏打于1799年發明的，又稱伏打電池，也就是今天我們要學習的原電池

【提問]原電池的工作原理是什么呢？ 【展示】西紅柿電池。（觀看趣味實驗，激發探究原電池工作原理的欲望。）【轉引】下面我們通過分組實驗探究原電池的工作原理

【實驗探究】介紹實驗桌上的物品，指導學生做以下三個實驗：

實驗1：把一塊鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里。測量溶液的溫度，分析能量變化情況 實驗2：把一塊銅片插入盛有稀硫酸的燒杯里。

實驗3：把銅片和鋅片用導線連起來插入稀硫酸的燒杯里。要求同學認真觀察現象，并思考原因 【學生回答】

1、鋅片上有氣泡，因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣 化學能轉化為熱能

2、銅片上沒有氣泡，因為銅不能和稀硫酸反應

3、銅片上有氣泡

【教師設疑】銅不與稀硫酸反應，銅片上的氣體是哪里來的？ 【學生討論】學生激烈討論的焦點問題有：

1、銅片上的氣體是什么？

2、氫離子轉變為氫氣所需的電子從何而來？

3、鋅片有什么變化？溶液中氫離子濃度發生了什么變化？

討論結果：鋅失去的電子通過導線轉移到銅片上，氫離子在銅片上得電子轉變為氫氣 【引導】怎樣通過實驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉移到了銅片上？ 【學生回答】在銅片和鋅片中間連接一個靈敏電流計，檢測有無電流

【實驗驗證】在連接鋅片和銅片的導線中接入一個靈敏電流計。引導學生觀察實驗現象，總結結論。【學生回答】電流計指針偏轉說明導線中有電子流過，證明氫離子得到的電子確實是鋅片失去，通過導線傳遞到銅片上的。

【追問】能量是如何轉化的？(生答：化學能轉化為電能）【師生小結】

原電池的定義：我們把化學能轉化為電能的裝置叫做原電池； 原電池的工作原理：

負極：電子流出，較活潑，（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極：電子流入，較不活潑，（銅片）：2H++2e-=H2↑（還原反應 【提問】通過以上實驗探究，你認為構成原電池應滿足什么條件呢

【實驗驗證】用下列實驗用品：鋅片、銅片、硫酸銅溶液、無水乙醇、稀硫酸、電流表、導線、碳棒、燒杯分析驗證下列哪些裝置可以構成原電池？

【思考】若把B裝置中的一個銅片分別換成鐵片和碳棒后，能構成原電池嗎？ 【學生小結】組成原電池的條件 首先，有自發的氧化還原反應 其次，滿足下列條件：

(1)有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極(2)電極材料均插入電解質溶液中(3)兩極相連形成閉合回路

【教師強調】構成原電池的條件:兩極一液成回路

【課堂小結】讓學生總結本節課所學內容教師給與補充

【思考與交流】相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎？為什么？

【課堂練習】

1、根據Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應原理設計一個原電池，當Zn為負極時，正極可以選用的金屬材料是：

A 鎂

B 石墨

C 鋁

D 鉛

2、X、Y、Z都是金屬，把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出，X 與Y組成原電池時，Y為電池的負極，X、Y、Z三種金屬的活潑性順序為：（）

A X>Y>Z B X>Z>Y

C Y>X>Z

D Y>Z>X

3、電工操作規程中規定不能把銅導線與鋁導線連接在一起，其中的化學原理是。

4、市場上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等，熱敷袋啟 用前，用塑料袋和空氣隔絕，啟用時打開塑料袋，輕輕揉搓就會放出熱量。試回答下列問題： 熱敷袋產生熱量的來源是 炭粉的主要作用是 加入NaCl的作用

原電池的工作原理教學設計

一、設計意圖：

1、引導學生探究原電池概念的形成過程,理解其工作原理,明確原電池的形成條件；會書寫簡單的電極反應式，設計簡單的原電池，會判斷電極名稱，電子及電流的方向。

2、從概念的形成入手逐步探究其原理，以問題為中心帶動學生的學習熱情，讓學生充分享受學習的全過程，使學生不但知其然，還要知其所以然。

二、教學目標

1.知識與能力：⑴使學生了解原電池概念的形成與發展過程和組成條件，理解原電池的工作原理。⑵初步掌握形成原電池的基本條件，能正確規范書寫電極反應方程式，能初步根據典型的氧化還原反應設計設計簡單的原電池。

2.過程與方法：⑴通過分組實驗培養學生觀察能力與分析思維能力。⑵通過化學史實引導學生以問題為中心的學習方法。學會發現問題、解決問題的方法。加深理解實踐→認識→再實踐→再認識的辨證唯物主義的思維方法。

3.情感態度與價值觀：⑴通過原電池的發明、發展史，培養學生實事求是勇于創新的科學態度。⑵激發學生的學習興趣與投身科學追求真理的積極情感。⑶體驗科學探究的艱辛與愉悅，增強為人類的文明進步學習化學的責任感和使命感。

三、教學重點

原電池的工作原理。

四、教學難點

原電池的形成條件及電極反應；電子流向和電流方向。

【教師活動】指導學生實驗：觀察鋅片、銅片上各有什么現象發生？ 【學生分組實驗】⑴鋅片、銅片分別插入稀硫酸中。⑵鋅片、銅片用導線連接插入稀硫酸中。【學生記錄現象】⑴中鋅片溶解，鋅片上有氣泡產生；銅片上無現象。⑵中鋅片溶解，銅片上有氣泡產生。

【設計意圖】鍛煉學生實驗能力、觀察能力，通過觀察、思考發現新問題的能力。【問題與討論】銅片與稀硫酸不反應，但與鋅片連接后銅片上為什么有氣泡產生？氣體是什么？怎樣產生的？

【學生猜想與推測】銅片上的氣體應該是氫氣，雖然銅不與稀硫酸反應，但鋅片與銅片連接后，鋅片仍然發生失電子的氧化反應而溶解，銅片上發生了氫離子得電子的還原反應，生成氫氣。銅片上的電子來自于鋅片，即鋅片上失去的電子通過導線傳遞到了銅片上，氫離子在銅片上得電子。

【教師活動】動畫演示，指導學生觀察電子的流動方向、離子的移動方向。【啟發】從物理角度看，電子定向移動就會產生電流，怎樣證明電流的產生？ 【學生回答】連接靈敏電流計檢驗電流的存在。

【學生分組實驗】鋅片、銅片用導線連接以后連上靈敏電流計，插入稀硫酸中。【問題】靈敏電流計的指針是否偏轉，偏向何方。【學生】指針偏轉，偏向銅片一方。

【問題】電流計指針偏轉說明有電能產生，請問電能是從什么形式的能轉化來的？

【小結】由于發生了氧化還原反應，有電子的轉移，電子的定向移動可以形成電流，把化學能轉化成電能。這樣的裝置稱為原電池。

【設計意圖】通過以上問題的設計與解決，層層遞進,鍛煉了學生分析推理能力，以及通過實驗驗證理論推測的能力；在概念的逐步形成過程中體驗到了探究的快樂，初步形成了原電池的概念。

四、進一步探究原電池的本質。

【提問】作為電池，有正極和負極之分，鋅片和銅片誰是正極，誰是負極，你的判斷依據是什么？

【學生】電子流出（電流流入）的電極為負極，電子流入（電流流出）電極為正極。所以 鋅片為負極，銅片為正極。指針偏向哪一極，該極為正極。從實驗現象知道，指針偏向銅片銅片為正極，那么鋅片為負極。【設計意圖】運用已有的物理知識解決化學問題，培養學生的思維遷移能力以及將各學科知識融會貫通與應用能力。有利于培養學生的科學素養。【過渡】鋅片、銅片上發生的變化本質是什么？我們如何用一個最簡單的式子把其變化本質描述出來？

【師生互動】學生討論，教師啟發，運用已有的氧化還原反應知識，據反應本質寫出電極反應式。

【板書】負極（Zn）Zn→Zn2++2e-正極（Cu）2H++2e-→ H2↑

總式 Zn +2H+ = Zn2+ + H2 ↑

【教師活動】指導學生書寫電極反應方程式，強調其寫法需注意事項。【提問】原電池反應與普通化學反應相比有何特點？ 【指導實驗】⑴鋅粒單獨與稀硫酸反應，觀察現象。

⑵用銅絲接觸鋅粒，觀察現象。

⑶拿走銅絲，觀察；再加少量硫酸銅溶液，觀察現象。

【學生活動】分組實驗、討論、匯報實驗結果：形成原電池反應可加快反應速率。

【小結】發生原電池反應時，電子從負極流出，流入正極；負極發生失電子的氧化反應，正極發生得電子的還原反應。而普通的氧化還原反應，電子直接從還原劑轉移到氧化劑。原電池反應可加快反應速率。

【板書】負極:還原劑-ne-→氧化產物（氧化反應)正極:氧化劑+ne-→還原產物(還原反應)還原劑失去的電子流向正極，形成定向移動的電子流，使氧化反應和還原反應被分開在兩極發生,使化學能轉化成電能。

【設計意圖】揭示原電池的反應本質，培養學生分析問題的能力

五、總結原電池形成的條件

【問題與討論】比較伽伐尼電池、伏打電池和今天的化學模型電池，請你歸納組成原電池的條件。

【教師活動】重新演示這幾種電池的投影，啟發學生，共同探討。【板書】原電池形成的條件:⑴兩個電極，能導電。（強調：不一定是金屬電極）⑵電解質溶液或者熔融態的電解質，能提供自由移動的陰陽離子導電。（陽離子移向正極，陰離子移向負極）⑶形成閉合的回路 【設計意圖】利用化學史料培養學生發現問題，歸納抽象其本質的能力。完成化學源于生活，探究其本質，應用于生活的學習目的。正在修改的教案

一、探究教學目標 知識目標

1、使學生進一步認識原電池，理解原電池原理，會設計簡單的原電池。

2、通過一些探究活動，進一步認識與體驗科學探究的過程。

3、能利用所學知識進行知識的運用。能力目標

培養學生利用化學實驗進行探究原電池原理和形成條件的能力。情感、態度目標

引導學生通過化學實驗對原電池原理進行探究，培養學生的動手能力和相互合作精神及科學探究問題的能力。

二、探究重點

進一步探究原電池概念、原理、組成及應用。

三、探究難點 單液原電池向雙液原電池的過渡

四、探究過程

【展示】西紅柿電池。（觀看趣味實驗，激發學生進一步探究原電池工作原理的欲望。）【引入】電池與我們的生活息息相關，在生活中哪些地方會用到電池？（學生踴躍回答）電池對我們的生活如此重要，那么你知道電池是怎樣制造出來的嗎？

【提問]原電池在必修已介紹過，今天我們來進一步研究原電池。請大家回顧下列問題

1、什么是原電池？

2、要想構成原電池必須滿足什么條件 ？ 【學生回答】組成原電池的條件 首先，有自發的氧化還原反應 其次，滿足下列條件：

(1)有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極(2)電極材料均插入電解質溶液中(3)兩極相連形成閉合回路

【教師強調】構成原電池的條件:兩極一液成回路 【思考】

下面，依據構成原電池的條件，請大家判斷下列裝置是不是原電池，不是的說明理由，是的寫出電極反應方程式

【動畫演示】原電池工作原理(以Zn-Cu原電池為例)，教師做補充講解 負極：電子流出，較活潑，（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極：電子流入，較不活潑，（銅片）：2H++2e-=H2↑（還原反應

【分組實驗】引導學生仔細做下面的實驗

Zn-Cu原電池，用一個較大的電流表，用的電解質溶液濃度較小，讓學生觀察實驗現象。

要求同學認真觀察現象并思考原因 【學生回答】

兩極上都有氣泡產生，電流計指針偏轉的幅度越來越小 【學生討論】

為什么兩極上均有氣泡產生？這個原電池能否持續穩定產生電流？為什么？ 【教師總結】匯總學生的討論結果后，引導學生分析總結 這個原電池不能持續產生穩定電流。主要原因是鋅與稀硫酸直接接觸，氫氣在鋅片表面不斷析出構成了原電池，致使向外輸出的電流強度減弱。當鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構成原電池，也就沒有電流產生。其次，兩極周圍有過剩電荷，阻礙電子的定向移動。

【提問】怎樣才能持續產生穩定的電流呢？結合我們剛才分析的原因，應該怎樣改進原來的裝置呢? 【學生回答】

1、要避免鋅與稀硫酸直接接觸；

2、想辦法消除兩極周圍的過剩電荷。【演示實驗】

1、演示帶有鹽橋的改進實驗。（邊實驗邊講解以下內容：

1、該原電池的組成；

2、相關概念：半電池、半反應、外電路、內電路、鹽橋。）

2去掉鹽橋，電流表指針是否偏轉？為什么？眼橋的作用是什么呢 【學生回答】不再偏轉，因為這是個斷路。鹽橋的作用溝通內電路

【講解】鹽橋中陰陽離子的移動方向，并總結出鹽橋的另一個作用—平衡電荷 【討論并比較】鹽橋原電池有什么優點簡單原電池和帶有鹽橋原電池有什么相同點和不同點 【設問】能產生持續穩定電流的原電池應具備哪些條件？ 【學生總結】

1、電極和與其接觸的電解質溶液不發生反應

2、用眼橋接通電路

【過渡】那么依據原電池原理如何設計一個能產生持續穩定電流的原電池？ 〔鞏固練習〕把反應Fe+2FeCL3=3FeCL2設計成雙液原電池 〔課堂總結〕

1、原電池原理

2、產生持續、穩定電流的原電池應具備的條件

3、原電池的設計思路

作業布置完成本節同步練習

第四篇：原電池工作原理教案

今天我們要講的內容是原電池的工作原理，節選自高中化學人教版必修二第二章第二節化學能與電能，我將從以下四個板塊進行講解。他們分別是水果電池、原電池的定義、原電池的工作原理、以及習題部分。

今天老師要做一個有趣的家庭小實驗，水果電池，用水果真的可以做電池嗎？和老師一起走進今天的實驗吧。

【視頻】實驗所需要的材料有：檸檬、鐵釘、銅幣、導線和發光二極管。在每一塊檸檬中插入一枚銅幣和一根鐵釘，用導線像這樣子把它們連接好，最后連上發光二極管，仔細觀察，發光二極管亮了。

【ppt】想知道水果電池的原理嗎？這節課讓我們學習原電池的工作原理。接下來請同學們認真觀察下面的演示實驗。

【視頻】向燒杯中加入稀硫酸，先將鋅片插入稀硫酸中，觀察到鋅片上產生大量氣泡，現在我們將銅片插入稀硫酸中，觀察到銅片上沒有任何現象，這是什么原因呢？這是因為鋅的金屬活潑性比氫強，銅的金屬活潑性比氫弱，所以硫酸中的氫可以被鋅置換，而不能被銅置換。用導線將銅片與電流表的正極相連，鋅片與電流表的負極相連，觀察到鋅片上的氣泡減少，銅片上有氣泡產生，電流表的指針發生了偏轉。

實驗的裝置是一套將化學能轉變成電能的裝置，我們就把這樣的裝置叫做原電池。由剛才實驗觀察到，電流計的指針偏轉方向可知，電子由鋅電極流出，流向銅極，那么我們就把有電子流出的一極叫做負極，有電子流入的一極叫做正極，顯然，鋅在這里是負極，銅在這里是正極。

我們再來看他下面的動畫，同學們就更清楚它的工作原理了。鋅失去電子成為鋅離子，被溶解，失去的電子沿導線流向銅電極，溶液中的氫離子被吸引到銅電極得到電子成為氫氣，外電路因為電子的定向移動形成電流，從而使燈泡亮了。

同學們看懂了嗎？我們再來看一遍，該原電池的鋅電極為負極，銅電極為正極，在負級，鋅失去了電子成為鋅離子進入溶液，失電子的反應叫氧化反應，鋅失去的電子沿導線傳遞給正極，由于銅電極有了外來的電子，它吸引了溶液中的陽離子-氫離子，氫離子在銅的這一極得到電子，生成了氫氣，得電子的反應叫還原反應，在外電路中，電子的定向移動形成電流使指針偏轉，電子的移動方向與電流的移動方向相反。那么在電池的內部，離子有沒有發生移動呢？方向又是怎樣的呢？其實在電池的內部，正極消耗了大量的H+，所以溶液中的陽離子移向正極，而負極處生成了大量的Zn2+，所以需要大量的陰離子移向負極。

根據以上的兩個電極反應式，該原電池的總反應為，鋅和兩摩爾氫離子反應，生成一摩爾鋅離子和一摩爾氫氣。

同學們，學習了有關原電池工作原理的知識，大家知道，水果為什么能做成電池了嗎？其實檸檬中的化學物質類似于銅鋅原電池中的電解質稀硫酸,而銅幣相當于銅片做正極，鐵釘相當于鋅片做負極。水果中的化學能轉變為了電能。

掌握了這些知識點，我們來做一道練習題……

C 這節課我們學習了原電池的工作原理，同學們在記憶有關知識點的時候，可以記住這么幾句話。負極氧化失電子，正極還原得電子，用六個字概括就是“負失氧，正得還”，要記住，原電池溶液中的陽離子一定是向正極移動的，陰離子一定是向負極移動的，這節課我們就上到這，同學們再見~

第五篇：原電池原理及其應用-教學案例評析

《原電池原理及其應用》

第一課時教學案例評析

教材分析 本節內容是電化學中的重要知識。由于學生之前沒有電化學的基礎，理解原電池原理有一定的難度。

第一課時的主要內容有：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。原電池原理和組成條件是本節課的重點，原電池原理是本節課的難點。

本節教材設置了大量的探究教學素材，富有深刻的探究教學思想內涵。首先，新課引入的兩個演示實驗為探究教學創設了問題情景，當學生觀察到“銅片上產生氣泡”這一反常的實驗現象，就會情不自禁地提出一系列問題，產生強烈的探索欲望，并提出各種各樣的假設；緊接著，通過（4-15）演示實驗為學生提供“實證性”材料，學生根據實驗現象，經過嚴密的邏輯推理，得出相關結論；當學生理解原電池的原理后，教材又設置了一個討論題，讓學生自己歸納“組成原電池的條件”。同時，課本后面的“家庭小實驗----水果電池”，習題中的“用銅、銀和硝酸溶液設計一個原電池”都是本課時探究教學內容的應用和延伸。

? 學情分析 指導思想：以學生為主體，讓學生自主地參與知識的獲得過程，并給學生充分的表達自己想法的機會。學生初次接觸電化學知識，對原電池的工作原理有神秘感和探索欲望。要充分利用學生的好奇心和求知欲，設計層層實驗和問題情境，使學生在自主實驗、積極思考和相互討論中自己發現問題、分析問題和解決問題。在教學內容的安排上，按照從易到難，從實踐到理論再到實踐的順序，首先通過一組實驗，引入課題。在實驗----觀察----討論----推測----驗證的過程中，學習和理解原電池的概念和原理。在此基礎上，通過實驗探索和討論組成原電池的條件。最后，讓學生自己設計一個原電池以檢驗學生對所學知識的實際應用能力。根據學生的知識結構、心理特點和教學內容的實際需要，采取了啟發、討論、實驗探究等教學方法，并結合多媒體進行教學。

教學目標

第 1 頁 * 共 6 頁 1.知識目標：理解原電池原理，掌握構成原電池的條件，會進行簡單的原電池設計。

2.情感目標：培養學生的探究精神和依據實驗事實得出結論的科學態度，培養學生的團隊協作精神。

3.能力目標：培養學生觀察能力、實驗能力、實驗設計能力、語言表達能力。培養學生正向思維、逆向思維、發散思維能力。

? 教學過程

【引入】我們的生活中離不開各種電池。大到宇宙火箭、人造衛星，小到照相機、手機，都要用到各種各樣的電池。如：干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等。其實，這些電池都是應用原電池的原理制成的。那么到底什么是原電池？它的工作原理怎樣？今天我們就想通過一些實驗一起來研究一下原電池的原理。

【板書】第四節原電池原理及其應用

【實驗指導】介紹實驗桌上的物品，指導學生做以下三個實驗： 1.將鋅片插入稀硫酸中 2.將銅片插入稀硫酸中 3.將鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中 說明實驗注意事項，要求同學認真觀察現象，并思考原因

【學生活動】實驗并觀察現象

【學生回答】 1.鋅片上有氣泡，因為鋅能和稀硫酸反應放出氫氣 2.銅片上沒有氣泡，因為銅不能和稀硫酸反應 3.銅片上有氣泡

【設疑】銅片上的氣體是哪里來的？

【學生討論】學生激烈討論，討論的焦點問題有：、銅片上的氣體是什么？（學生認為可能是氫氣或 SO 2 或是氧氣。最后同學認為最有可能的是氫氣。本處不展開）

第 2 頁 * 共 6 頁 2、氫離子轉變為氫氣所需的電子從何而來？（學生提出許多假設）

學生甲：電子應是銅失去的，因為氣泡是在銅片上產生的。

學生乙：電子應是鋅失去的，因為鋅比銅活潑，易失去電子。

學生甲：電子應是銅失去的，若是鋅失去電子，氣泡應該出現在鋅片上，怎么會在銅片上出現氣泡呢？

學生乙：鋅片失去的電子可以通過導線傳遞到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電子，因此，銅片上有氣泡。

學生丙：既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？（對這個問題學生感到難以回答，期待老師的評判和解釋。但老師不必急于回答）

【引導】電子究竟是鋅片還是銅片失去的，我們可以用實驗來證明。那么，如何通過實驗來證明鋅片上的電子是否通過導線轉移到了銅片上？

【學生回答】在銅片和鋅片中間連接一個靈敏電流計，檢測有無電流

【實驗指導】使用靈敏電流計的注意事項

【學生活動】實驗并觀察現象

【學生回答】現象：電流計指針偏轉 結論：有電流流過，說明導線中有電子流過，說明氫離子得到的電子確實是鋅片失去，通過導線傳遞到銅片上的。（但是，對于剛才同學提出的問題，即“既然電子是鋅片失去的，氫離子為什么不直接在鋅片上得電子，而要到銅片上得電子呢？”還是覺得難以解釋。）

【動畫演示】由于鋅片失去電子后產生鋅離子，鋅片的周圍有許多來不及擴散到溶液中去的鋅離子，對氫離子有排斥作用，使氫離子很難在鋅片上直接得到電子

【學生小結】鋅片：較活潑，電子流出，發生氧化反應 Zn － 2e=H 2 ↑ 能量變化：化學能轉變為電能

【板書】 1.原電池的概念：

【實驗指導】給你一節干電池，用實驗證明銅鋅原電池的正負極

第 3 頁 * 共 6 頁 【學生活動】實驗并觀察現象

【學生回答】現象：測干電池時，電流計指針偏向正極方向，測銅鋅原電池時，電流計指針偏向銅片方向 結論：鋅片為負極，銅片為正極

【板書】 2.原電池的原理： 負極：電子流出，較活潑，（鋅片）： Zn － 2e=H 2 ↑（還原反應）

【引導】 寫出銅鋅原電池的總反應方程式，并比較其與鋅片直接跟稀硫酸反應有何異同。總反應方程式為： Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 相同點：總反應方程式相同 不同點：電子轉移途徑不同

【過渡】 原電池的實質是氧化還原反應，氧化還原反應都可以設計成原電池，那么構成原電池要有哪些條件呢？

【板書】 3.組成原電池的條件

【學生活動】實驗并觀察現象。

【學生回答】 C、D、H 構成原電池

【學生討論】

（通過對比分析、討論和補充、修改，最后得出組成原電池的條件）

學生甲：從 A、B 不構成原電池可知，構成原電池必須有兩種活動性不同的金屬 作電極。從 F、G 不構成原電池可知，要組成原電池還必須構成閉合回路

學生乙： H 也構成原電池，是因為水果呈酸性，說明構成原電池需酸溶液。

學生丙： D 也能構成原電池，說明構成原電池不一定要酸溶液，也可以是鹽溶液，結合 E 可知，構成原電池電極材料必須與電解質溶液接觸。

學生丁：從 C 可知，電極材料也可以是象石墨這樣能導電的非金屬。

【學生小結】組成原電池的條件： ①有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極 ②電極材料均插入電解質溶液中 ③兩極相連形成閉合回路

【練習】對于上述能組成原電池的裝置，分析正負極和發生的電極反應（在學生回答過程中，教師引導學生注意正極材料本身并未發生變化，負極和電解質

第 4 頁 * 共 6 頁 溶液之間發生了氧化還原反應）

【追問】假如把上述 C 裝置的電極改為 Cu 和 Ag，能組成原電池嗎？ 【學生回答】不能，要構成原電池，負極和電解質溶液之間必須有自發的氧化還原反應

【練習】請同學結合組成原電池的條件，將氧化還原反應： Fe+Cu 2+ =Cu+Fe 2+ 設計成 一個原電池。

【學生回答】負極：鐵正極：銅電解質溶液：硫酸銅

【學生補充】正極材料還可以是石墨或比鐵不活潑的其他金屬，電解質溶液中必須含 Cu 2+，除硫酸銅外，還可以是氯化銅、硝酸銅等。

【小結】按板書的內容，歸納本書的內容和要點

【布置作業】 1、課本習題

一、l、3、4，二、l、2、3 2、回家搜集廢干電池并拆開，弄清它的構造及原理。

教學反思

本課時為實驗探究教學模式，本課時教學是否成功，筆者認為，應從以下幾個方面綜合考慮：

? 教材處理是否合理。

探究性教學要對教材內容有所揚棄。探究性教學要以大綱為依據，教材僅僅是本參考書。因為現有教材的知識大都是以陳述性方式直接呈現，而探究性教學要求教材提供問題情景和解決問題所必需的事實材料，而不只是結論的堆砌，因此，探究性教學首先要求對現有教材作適當處理。

? 教學過程是否優化。

優化的教學過程就是靈活機智地運用各種教學策略。如激勵性策略，即使用鼓勵性語言，肯定學生任何一個微小的閃光點；自主性策略，即要求設計的問題有一定思維含量，討論要注重實效性，討論過程要注意學法指導，并培養學生善于思考、勇于提出問題的習慣；診斷性策略，即教學過程中經常注意學生的學習情況，根據反饋的信息調整教學程序；創造性策略，即鼓勵學生大膽質疑，發表不同意見尤其是創造性的意見。

第 5 頁 * 共 6 頁 ? 教學效果是否顯著。

教學效果就是教學目標的達成度。首先，學生要有良好的學習狀態，如學生學習興趣濃厚，思維得到很好的啟發，教學過程中學生參與面廣、參與時間長、參與空間大等；其次，好、中、差不同水平層次的學生的知識目標、能力目標、情感目標要基本達成或得到一定程度的發展。

第 6 頁 * 共 6 頁