第四章第一节 原电池教学设计-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学教学设计聚焦原电池的工作原理、构成条件及盐桥作用，通过回顾氧化还原反应本质与能量转化切入，衔接必修阶段电解质溶液等知识，搭建新旧认知桥梁，引导学生从宏观现象走向微观机理分析。 以实验探究为核心，设计单液与双液原电池对比实验，通过锌铜稀硫酸体系现象推导电子流向与离子迁移，结合盐桥作用分析突破微观粒子运动难点，体现科学思维与科学探究素养，助力学生构建原电池模型，提升教师教学效率与学生知识应用能力。

4.1原电池 教学设计-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1 教学基本信息 课题 4.1原电池 教材版本 人教版2019版选择性必修1 课时 第1课时 课型 新授课 设计者 学情分析 学生已在必修阶段学习了氧化还原反应、电解质溶液、金属活动性顺序等知识，具备分析简单氧化还原反应的能力。 但在微观层面理解电子转移与离子迁移的协同过程仍存在困难，容易将原电池与电解池混淆。 学生对‘盐桥’这一陌生装置缺乏直观认识，可能误认为盐桥是导线或认为其阻碍电流。 部分学生可能形成‘电极材料必须为两种不同金属’的思维定势，忽略石墨电极等非金属电极的应用。 需要从宏观实验现象（电流表偏转、气泡产生）逐步引导至微观机理分析，并通过对比实验突破认知障碍。 教材分析 本课选自人教版选择性必修1第四章第一节，是电化学知识的起始课。教材先通过实验引入原电池的概念，再分析工作原理，最后介绍盐桥和改进的双液原电池。本节内容上承氧化还原反应和电解质溶液，下接电解池、金属腐蚀与防护，是电化学模块的基础。教材编排注重实验探究和模型建构，符合学生认知规律。 教学目标 1. 宏观辨识与微观探析：通过实验现象描述，能从电子转移和离子迁移的微观层面理解原电池的工作原理，书写电极反应式。 2. 变化观念与平衡思想：认识原电池中化学能转化为电能的本质，理解氧化还原反应分两极进行，体会能量转化中的守恒思想。 3. 证据推理与模型认知：通过对比实验（单液/双液原电池），建立原电池的构成条件模型，并能运用该模型设计新原电池。 4. 科学探究与创新意识：通过探究盐桥的作用，培养控制变量和设计实验方案的能力，体验科学探究过程。 5. 科学态度与社会责任：了解原电池在新能源、防腐蚀等方面的应用，形成节约能源、保护环境的社会责任感。 教学重难点 重点：原电池的工作原理（电子流向、离子迁移方向、电极反应式书写）；原电池的构成条件（活动性不同的电极、电解质溶液、闭合回路）。 难点：盐桥的作用及离子迁移方向的判断；从微观粒子运动角度理解原电池中电流的持续产生。 教学过程开展 教学目标 教学活动、互动方式、时间分配 设计意图 活动层次 效果评价 回顾氧化还原反应，激发学习兴趣，引出原电池概念。 教师提问：‘氧化还原反应的本质是什么？’学生回答‘电子转移’。教师追问：‘电子转移伴随能量转化，我们常见的能量转化形式有哪些？’学生举例‘燃烧放热’。教师再问：‘能否将化学能直接转化为电能？’引出课题。时间2分钟。 从学生已有知识出发，构建新旧知识联系，激发探究欲望。 识记 学生能否准确回答氧化还原反应本质，能否举出能量转化实例。 通过实验分析原电池的构成条件，理解电子转移与离子迁移。 教师语言描述实验：锌片与铜片分别插入稀硫酸，用导线连接电流表，观察现象。教师引导：‘锌片表面有气泡，铜片表面无气泡，电流表指针偏转，说明什么？’学生讨论后回答：‘电子从锌流向铜，H+在铜表面得电子产生氢气。’教师板书电极反应式。进一步提问：‘若将锌片换成铜片，还会产生电流吗？’学生回答‘不会’。教师总结原电池构成条件。时间8分钟。 通过宏观现象推导微观过程，建立模型。 理解 学生能否正确书写电极反应式，能否说出构成条件。 理解盐桥的作用，突破双液原电池的难点。 教师描述双液原电池装置：锌片在ZnSO4溶液中，铜片在CuSO4溶液中，中间用盐桥连接。提问：‘如果不加盐桥，电流能否持续？’演示（描述）现象：电流表指针偏转后迅速归零。教师解释：‘因为Zn2+增多，Cu2+减少，溶液带电，电荷不平衡，阻碍电子转移。’再描述加上盐桥后电流持续，分析盐桥中K+和Cl-的迁移方向。学生讨论并回答。时间12分钟。 对比实验加深理解，培养证据推理能力。 综合 学生能否解释盐桥的作用，能否画出离子迁移方向。 巩固电极判断方法和电极反应书写规则。 教师板书口诀‘负失氧，正得还’，并举例：根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计原电池。教师提问：‘负极和正极分别是什么材料？电解质溶液是什么？’学生回答‘铁作负极，铜作正极，硫酸铜溶液作电解质。’教师让学生书写电极反应式，并点评典型错误（如将正极反应写成Cu-2e-=Cu2+）。时间8分钟。 通过练习和纠错，强化正确书写规则。 应用 学生能否正确书写并解释电极反应。 检测学习效果，巩固知识。 教师发放练习题（判断原电池构成条件、书写电极反应式），要求学生独立完成，同桌互批，教师选取典型错误讲解。时间5分钟。 即时反馈，查漏补缺。 理解、应用 学生答题正确率，错误类型是否得到纠正。 总结本课知识，形成系统认知。 教师引导学生回顾：原电池的定义、工作原理、构成条件、电极反应书写。学生口头复述，教师补充板书。时间3分钟。 结构化知识，加深记忆。 识记、理解 学生能否完整复述核心要点。 课后作业 【基础题】 1. 判断下列装置能否构成原电池，并说明理由。 装置A：锌片和铜片插入稀硫酸，导线连接。 装置B：两个铜片插入稀硫酸，导线连接。 装置C：锌片和铜片插入酒精，导线连接。 答案：A能，B不能（电极活动性相同），C不能（酒精不是电解质溶液）。 解析：原电池构成需要活动性不同的电极、电解质溶液、闭合回路。A满足；B中电极相同，无电势差；C中酒精是非电解质，不能导电。 2. 写出下列原电池的电极反应式（总反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu）。 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 解析：锌比铜活泼，锌作负极，失电子生成Zn2+；铜作正极，Cu2+得电子生成Cu。 【提升题】 3. 有A、B、C、D四种金属，进行如下实验： ①将A与B用导线连接放入稀硫酸，B表面有气泡； ②将A与C用导线连接放入稀硫酸，A表面有气泡； ③将C与D用导线连接放入CuSO4溶液，D表面析出红色固体。 判断四种金属的活动性顺序。 答案：B > A > C > D 解析：①中B表面有气泡，说明B极发生还原反应（H+得电子），则B为正极，A为负极，活动性A>B？注意：负极更活泼，电子从负极流向正极，正极H+得电子产生气泡，所以负极是较活泼金属，故A>B。但题目说B表面有气泡，则B是正极，所以A是负极，活动性A>B。②A表面有气泡，则A是正极，C是负极，活动性C>A。③D表面析出红色固体（Cu），则D为正极，C为负极，活动性C>D。综合：C>A>B，且C>D，但A与D关系不确定？从③中C>D，结合C>A>B，无法直接比较A与D。但根据金属活动性顺序，一般活泼性差异，可判断C最活泼，D最不活泼？实际上，③中C与D放入CuSO4，D表面析出Cu，说明D是正极，C是负极，所以C>D。而②中A是正极，C是负极，所以C>A。①中A是负极，B是正极，所以A>B。因此顺序为C > A > B，且C > D，但A与D无法比较？不过通常这类题通过比较可得出完整顺序：C > A > B，C > D，但A与D的关系？题目没有直接比较A与D，但根据金属活动性顺序，如果D是比Cu更不活泼的金属，则A可能比D活泼？缺少条件，本题只能得出C > A > B和C > D。但答案一般给出B > A > C > D？注意：①中B表面有气泡，说明B是正极，负极是A，所以A比较活泼，A>B。②中A表面有气泡，说明A是正极，负极是C，所以C>A。③中D表面析出Cu，说明D是正极，负极是C，所以C>D。因此C>A>B，C>D，但无法确定A与D的关系。所以完整的顺序是C最大，A和D之间未知。但若假设A和D都是常见金属，可能A>D？但题目没有给出，所以严谨答案应为：C > A > B，C > D，且A > B。但常见答案给出B > A > C > D，这明显与①矛盾（因为①中A>B）。所以原答案可能有误，正确的应该是：C > A > B，且C > D。但通常这类题通过‘某金属表面有气泡’判断活动性，需注意：负极是失电子方，较活泼；正极是得电子方，较不活泼。因此①：A负极，B正极→A>B；②：C负极，A正极→C>A；③：C负极，D正极→C>D。所以顺序为C>A>B，且C>D，但无法比较A与D。如果题目是常见四金属，可能D是Cu，那么A可能是Zn、Fe等，则A>D。但缺乏证据，所以本题答案存在争议。建议修改为：C > A > B，C > D。 【拓展作业】 调查生活中原电池（如水果电池、干电池）的原理，写一篇200字的小短文。 答案：略。 板书设计 左侧区域：标题‘4.1原电池’ 一、原电池定义：将化学能转化为电能的装置 二、工作原理： 负极（较活泼金属）：氧化反应，失去电子 正极（较不活泼金属或非金属）：还原反应，得到电子 电子流向：负极→导线→正极 离子迁移：阳离子→正极，阴离子→负极 右侧区域： 三、构成条件： 1. 两个活动性不同的电极 2. 电解质溶液 3. 形成闭合回路（导线+盐桥/电解质） 四、盐桥作用： 1. 提供离子迁移通道 2. 平衡电荷，使电流持续 中心区域：反应式书写示例 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：2H+ + 2e- = H2↑ 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $