4.1 原电池的工作原理 教案-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学教案聚焦原电池工作原理，以火力发电间接转化电能为导入，通过锌片铜片插入稀硫酸的实验动图引导观察现象，形成“气泡产生-电流偏转”问题链，搭建氧化还原反应与电子转移的学习支架。 特色在于以实验探究为核心，结合动图展示电子转移方向，体现科学探究与实践素养，通过分析锌铜电极反应培养化学观念，应用练习强化科学思维。帮助学生直观理解抽象原理，提升探究能力，也为教师提供问题驱动教学范式，降低教学难度。

微课名称 《原电池的工作原理》 视频长度 录制时间 学情分析 我们日常生活使用的电能大多来源于火力发电，在其过程中化学能经过一系列能量转化为电能，而本课学习的主要内容便是关于原电池的工作原理，可以使化学能直接转化为电能。本节课希望学生能够掌握原电池的概念以及工作原理，并且用来解决实际问题。基于以上的学情分析，教师尽量结合实验图示讲解，更加生动直观，利于学生理解，使学生记忆更加深刻，让学生在具体情境中自主探索理解原电池的工作原理。在教学活动设计上，应逐步引导学生思考，以问题驱动的方式引导学生学习，对用实例计算加深学生的学习效果。 教学目标 1. 基于氧化反应和还原反应理解原电池的概念和工作原理，了解原电池的正负极与电子转移方向的关系。 2. 学生进一步感受学习化学的意义和价值，增强学习化学的信心，加深对生活中化学电池的了解。 3. 引导学生通过化学试验对原电池原理进行探究，培育学生的动手能力和互相合作精神及科学探究问题的能力。 教学重难点 1.掌握原电池的工作原理并能认识了解生活中的化学电池。 2.理解氧化反应和还原反应的原理，并且应用其解决问题。 设计思路 本节课以锌片、铜片实验图示入手，这样的设计不仅可以吸引学生的注意、激发学生的学兴趣，还可以促进学生的理解。以实验图示的方式引入，使学生带着问题开始学习，逐步在授课过程中循序渐进的深入所学内容，这样符合学生的认知方式，有利于学生的学习。通过图示电子转移的方向，清楚表明教学重点。最后在解决实际问题中应用所学知识，加强学生对于知识的理解，提升学生解决问题的能力。 教学过程 内 容 时间 1、 片头 课前导入 教师： 欢迎来到化学微课课堂。 我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化，间接转化为电能。如果想要氧化还原反应释放的能量直接转化为电能，就需要增加一种装置，使反应中的电子转移在一定条件下形成电流，化学电池就是如此，接下来我们通过实验进一步探究它的工作原理。 40秒 2、 正文讲解 一、原电池实验 1.教师： 如下图所示 （动图） A． 原电池实验示意图 B．电流表（G） 实验： (1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 (2) 用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 (3) 如图A，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。 在图A中可以观察到，1. 当锌片与铜片插入稀硫酸时，锌片上会有气泡产生，铜片无气泡产生；2. 当用导线将铜片和锌片相连后，铜片上有气泡产生；3. 串联电流表之后，电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过。 思考：这三种状况都是什么原理呢？ 1. 当锌片和铜片同时插入稀硫酸时，锌片上有气泡产生，铜片无气泡，是因为金属锌比金属铜活泼，容易与稀硫酸作用替换出稀硫酸中的氢离子，从而产生氢气。 2. 当锌片和铜片同时插入稀硫酸用导线连接时，铜片上有气泡产生，由于锌比铜活泼，更易与稀硫酸作用失去电子，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上逸出。 锌片：Zn – 2e- = Zn2+ (氧化反应) 铜片：2H+ + 2e- = H2 ↑ (还原反应) 3. 当锌片和铜片同时插入稀硫酸用电流表连接时，发现电流表指针发生偏转，证明有电流通过。 总结我们以上所学的知识我们可以总结出电子转移的规律： 1. 通过特定装置使氧化与还原反应分别在两个不同的区域进行，可以使氧化还原反应中转移的电子通过导体发生定向移动，形成电流，从而实现化学能到电能的转化。这种装置被称为原电池。 2. 原电池中，电子流出的一级是负极（如锌片、电极被氧化），电子流入的一级是正极（如铜片，H+ 在正极上被还原），因此原电池是通过电子的转移来产生电流进行工作的。 二、应用练习 以上我们学习了原电池的工作原理，接下来做几道练习题吧！ (1) 判断以下装置是原电池的是：（） (2) 如图所示，两个电极一为碳棒，一为铁片，若电流表发生偏转，且a极上有大量气泡产生，则下列叙述正确的是：（） A． a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 B． b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C． a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸 D． b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 5分钟 3、 结尾 本节课的重点在于学习理解原电池的概念，基于氧化反应和还原反应理解原电池的工作原理，学习原电池的正负极与电子转移方向之间的关系。要注意在不同条件下，氧化反应与还原反应以及电子的转移方向对电流方向的影响（电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极）。最后我们利用今天所学知识，完成了一些小练习，希望同学们在课后多加观察、多加练习，巩固知识。本次微课到此就结束了，谢谢观看！ 30秒 学科网（北京）股份有限公司 $