1、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
2、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
3、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 宏观辨识微观探析关注生活，回归教材，归纳总结原电池组成条件、基本工作原理诊断概念认知水平创设情境归纳知识模型认识证据推理分析单液原电池弊端，小组讨论提出改进措施发展知识关联结构化的水平获取信息提出问题科学探究创新意识自主设计探究原理自主设计改进原电池，解释评价原理和装置，培养思维的严密性发展实验探究，知识进阶的水平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问题解决能力的水平科学探究创新意识概念自学实践思考获取信息学以致用科学态度社会责任完成相应练习，展望电池研究前景发展化学学科价值的认识水平三
4、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。真实情景，引导学生关注生活，认识到电池的重要性及社会价值，激发学生学习兴趣培养学生的环保意识观看资源：原电池装置图学生活动 设计意图 模型认识联系实际，发展学生的概念认知水平交流研讨1：原电池的构成条件，工作原理培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养，发展学生发现问题，分析问题的能力交流研讨2：小组合作对原电池弊端分析，提出改进措施2. 双液原电池
5、（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）。原理的可能性不等于可行性，技术在转化为生产力时会遭遇到许多困难，让学生参与真实问题的解决过程，学会化学问题的研究方法以及领悟科学精神小组合作，交流研讨设计装置提高化学能转化为电能的效率，组装模型装置，进行分析学生活动 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。科技转化为生产力的时候
6、都会遇到问题，学生只有了解设计的前因后果，才能真正理解其中的化学原理。学生在思考解决问题的时候体会化学是真实有用的。学生活动 设计意图小组合作，交流研讨分析寻找便捷有效的盐桥替代物，画出装置，进行分析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
7、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 板书设计盐桥电池原电池：化学能 电能双液原电池单液原电池离子交换膜电池 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AMg电极是该电池的正极BH2O2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