4.1 原电池 第2课时（教学设计）化学人教版选择性必修1

年级

 高二

学科

化学

课型

新授课

教材

人教版选择性必修1 第四章 第一节 第2课时

教学目标

1.知晓化学电源的分类方法，能区分一次电池、二次电池、燃料电池的核心特点；理解比能量、比功率的概念，能据此判断电池的性能优劣与适用场景。

2.掌握普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池的组成结构与工作原理，能准确书写其电极反应式与总反应式，明确两类锌锰电池的性能差异。

3.熟悉铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等二次电池的工作机制，能正确区分放电（原电池过程）与充电（电解池过程）的电极变化，书写对应过程的电极反应式，理解Li+在锂离子电池充放电过程中的迁移规律。

4.掌握氢氧燃料电池、甲烷燃料电池的工作原理，能结合酸性、碱性、熔融碳酸盐、传导固体等不同介质的特点，正确书写燃料电池的电极反应式，总结燃料电池电极反应的通用书写规律。

教学重点

1.常见化学电源的工作原理；

2.不同介质下燃料电池电极反应式的书写方法。

教学难点

1.二次电池充、放电过程的电极属性判断与对应电极反应式的书写；

2.介质类型对燃料电池电极产物的影响分析与电极反应式书写。

教材分析

本节教学内容源于新课标人教版（2019年版）高中化学选择性必修1《化学反应原理》第四章《化学反应与电能》第一节原电池的第2课时，是原电池工作原理在生产生活中的实际应用模块，在知识体系中起到承上启下的作用：既深化学生对原电池构成、工作原理的理解，也为后续电解池、金属腐蚀与防护的学习奠定思路基础，同时承载着“科学态度与社会责任”的核心素养培育功能。

按照课标要求，本节内容围绕化学电源的三大类别展开，依次介绍一次电池、二次电池、燃料电池的结构、工作原理、电极反应与实际应用，穿插伏打电堆的发明史、锂离子电池诺贝尔化学奖相关前沿素材，贴合学生生活认知规律，从常见的干电池、铅酸蓄电池、手机锂电池到燃料电池，逐步加深对电极反应书写、粒子移动规律的应用要求，同时渗透废旧电池的环保理念，引导学生认识化学对能源科技发展的重要贡献。

学情分析

本节的授课对象为高中二年级学生，已经具备一定的知识基础：在必修阶段初步接触过原电池的基本概念，本章第一课时已经系统学习了原电池的构成条件、正负极判断、电子与离子移动规律，能书写简单的原电池电极反应，具备分析电化学装置的基本能力。同时学生在生活中广泛接触各类化学电源，对干电池、手机锂电池、电动汽车电池等有直观的生活认知，对本节课的内容有较强的探究兴趣。

但学生的认知仍存在薄弱点：一是对二次电池充放电过程的对应关系容易混淆，不能清晰区分放电的原电池过程与充电的电解池过程的电极对应关系；二是书写燃料电池电极反应时容易忽略介质的影响，不会结合介质判断产物的存在形式；三是对电池性能参数、实际应用场景的关联认识不足。此时学生的抽象逻辑思维已经逐步成熟，能够通过实例分析、问题链引导完成复杂电化学体系的推理，教学中可结合生活实例拆解难点，逐步提升学生的电极反应书写能力与实际问题解决能力。

教学过程

教学内容

设计意图

课堂导入

【互动提问+学生分享】同学们，上课前我们先来聊个大家都很有共鸣的话题：如果出门只能带三样东西，你会选什么？我猜大部分同学都会把手机列进去吧？那如果手机提示电量仅剩1%，是不是瞬间安全感就没了？其实不只是手机，我们生活的方方面面都离不开电池：电视遥控器的干电池、电动自行车的蓄电池、无线耳机的纽扣电池、甚至神舟飞船上的储能电源，都是化学电源的应用。给大家30秒时间同桌讨论，你还见过哪些不同类型的电池？一会请同学分享哦。（等待学生发言，学生可能会提到纽扣电池、新能源汽车电池、太阳能路灯的蓄电池等）

【素材展示+引出问题】大家的生活经验都很丰富！我这里也给大家准备了几组图片：第一张是1799年伏打发明的人类第一个稳定供电的电堆，这是所有化学电源的“老祖宗”；第二张是我们常用的碱性锌锰干电池；第三张是2019年诺贝尔化学奖表彰的锂离子电池，正是它的发明让智能手机、新能源车成为了现实；最后一张是为冬奥村供应清洁能源的氢燃料电池的示意图。同样是供电的电池，为什么有的用完就不能再用，有的能反复充电几百上千次，还有的可以一边加燃料一边持续发电？这些电池的工作原理是什么？我们又该怎么处

1.激发学习兴趣，提升参与度：从学生日常离不开的手机、常见的电池应用场景切入，贴近学生生活实际，结合讨论分享环节，快速吸引学生注意力，引发学生共鸣，主动参与到课堂互动中。

2.串联化学史与前沿科技：从人类第一个化学电源伏打电堆的化学史，到锂电池获诺奖、氢燃料电池服务冬奥

理废旧电池减少环境污染呢？带着这些问题，今天我们就来系统学习三类常见的化学电源：一次电池、二次电池和燃料电池。

的前沿应用，打通历史与现实的关联，让学生直观感受到化学学科对科技进步、社会发展的重要价值，落实科学态度与社会责任的核心素养。

3.问题导向导入新课：通过提出不同电池的性能差异、工作原理、环保处理等问题，自然对接本节课的三个学习模块和课标要求，让学生带着明确的问题意识进入后续学习，提高学习的针对性和主动性。