人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四章 电化学基础第一节 原电池教学设计及反思

掌控电能    绿色出行

——基于培育化学核心素养的“原电池”教学设计

当前我国汽车市场发展迅猛，环境问题日益突出，电动汽车的研究已成为热门课题。电动汽车的核心技术——车用电池涉及的“电化学”是高中化学必修2和选修4的核心内容，而且“原电池”是选修4电化学部分的重点内容。通过学习，旨在培养学生由定性到定量、由碎片到模型的认知方法，提升学生信息获取和迁移能力，深刻理解化学、技术、环境、社会的相互关系，培养绿色化学观和社会责任感等科学精神和人文精神。

一．教学与评价目标

1.教学重、难点：形成认识原电池的微观视角，掌握原电池的工作原理，优化建构原电池的认识模型。

2.教学目标

（1）通过复习回顾，认识原电池的组成条件，建立原电池装置的认识模型。

（2）通过从单液原电池到双液原电池的学习认识盐桥、离子交换膜的作用，掌握原电池的工作原理、能准确判断离子移动方向，正确书写电极反应式，能设计原电池。

（3）通过原电池装置优化探究过程，感受原电池的价值，了解化学在生产生活中的应用，培养可持续发展的意识，增强社会责任感。

3.评价目标

（1）通过复习回顾，认识原电池的组成条件及其工作原理（经验水平、概念原理水平）。

（2）通过分析单液原电池的弊端并提出改进措施，诊断并发展学生对原电池的认识进阶（宏观水平、微观水平、内涵水平）。

（3）通过对原电池装置优化探究过程，诊断并发展学生的认识思路结构化水平（视角水平、内涵水平）和学生对化学价值的认识水平（学科和社会价值视角）。

二．教学与评价思路

教学环节              学习任务及评价               核心素养 

三．教学流程

1.单液原电池        创设情境归纳知识，获取信息提出问题

学习任务1  关注生活，回归教材，归纳总结原电池构成条件、基本工作原理；分析单液原电池弊端，小组讨论提出改进措施。

评价任务1  诊断并发展学生的概念认知水平（定性水平）；发展知识关联结构化的水平。

学生活动                      设计意图      

2. 双液原电池   

（1）盐桥电池       问题解决      

学习任务2 研讨改进单液原电池

评价任务2 自主设计改进原电池，解释评价原理和装置，发展实验探究，知识进阶的水平（基于概念原理水平，系统设计水平）。

学生活动                         设计意图         

（2）离子交换膜电池        问题优化解决

学习任务3  寻找盐桥替代物

评价任务3  进一步优化改进原电池，自主学习新知识，培养思维深刻性，发展诊断学生解决实际问题的能力和对化学价值的水平。

学生活动                  设计意图

3. 练习巩固  学以致用

学习任务4  完成练习，学以致用

评价任务4  诊断并发展学生真实问题解决能力（孤立水平、系统水平）

（2016浙江高考11题改编）金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2 +2nH2O=4M(OH)n。下列说法不正确的是____

A．金属（M）电极是该电池的负极

B．多孔电极上发生还原反应

C．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

4.获取信息，实践分析

学习任务5  了解车用电池及工作原理，展望电池研究前景

评价任务5   培养学生模型认知、科学态度与社会责任核心价值，发展化学学科价值的认识水平。

四．板书设计

原电池：化学能           电能

低效，电流不稳       高效，电流稳定

五．强化练习

（2013江苏卷）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是

　A．Mg电极是该电池的正极

　B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应

　C．石墨电极附近溶液的pH增大    

　D．溶液中Cl- 向正极移动