厘清核心概念及其学习进程——以人教版高中化学必修二化学“化学电源”教学内容为例.ppt

厘清核心概念及其学习进程——以中学化学“化学电源”教学内容为例 第二节 化学电源 一、教学目标 二、教学障碍 三、教学策略 四、教学设计 一、教学目标 1、能够说出常见化学电池的分类、优点及质量优劣的判断标准。 2、知道一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、 性能和适用范围。 3、在给定电极材料、氧化还原反应原理等情况下，能够写出 常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。并形成书写电池 电极反应式的一般思路 4、通过学习各类电池的实际应用感受化学给人类带来的进步和文明 通过了解废旧电池对环境的危害，树立环保意识。 二、教学障碍 1.相对于必修2 “发展中的化学电源”，选修4“化学电源”增加的内容主要是判断电池的优劣标准及部分化学电源的电池反应。对于化学电源教学而言，必修与选修中有关化学电源教学的关键差别在哪里？ 2. 原电池是高中化学的重点，也是高考的热点。而电极反应又是高中化学的一个难点。经常会遇到一些在教材中没有出现的陌生电池，书写电极反应方程式时就会遇到障碍，要么无从下手，要么费时费力。 三、教学策略 1.必修2学习电化学主要知道 “是什么”及“会怎么样”，到了选修4学习电化学，则更多的是让学生明白 “为什么”，并了解 “如何做”。因此，选修4电化学基础的第一节原电池的教学中，由单液电池到双液电池，就要引导学生关注如何改进设计，提高电池效率。在化学电源一节，继续电池设计的主线，引导学生从化学能转换为电能的原理角度分析化学电源。 2、 书写电极反应明确把握的几个问题 ①电极反应是氧化还原反应（电池反应）的半反应，并且是离子反应，正极是得电子（有元素降价），负极是失电子（有元素升价） ②电极反应必须遵守原子守恒和电荷守恒（其实质还是原子守恒，就是对删掉的未参与反应的离子进行配平）， 正负极成对书写的电极反应还要注意得失电子守恒。 ③电解质形态是溶液的、是熔盐的还是固态的；电极反应的产物与电解质溶液中的物质有没有后续反应；体系中有没有不共存的微粒存在。 3、 书写电极方程式的步骤 ①总的氧化还原反应 ②确定电极反应的反应物和产物（考虑环境） ③求出总的变价数目 ④电荷守恒 ⑤原子守恒 ⑥检查 四、教学设计 环节１：评价生活中的常见化学电源 电池体系 实例 电压/V 比能量 储存时间（20℃）/年 (W·h)/kg (W·h)/L 锂电池 手机电池 3.7 420 800 10 碱性锌锰电池 南孚电池 1.5 84 210 3 普通锌锰电池 555电池 1.5 55 150 1~2 性能比较 环节2：分析常见化学电源电池反应，了解其装置与性能。 铅蓄电池的总反应为： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，书写放电电极反应 负极：（根据总的氧化还原反应） 第一步：电极反应左边写Pb，右边写PbSO4（金属铅变成Pb2+，遇到电解质溶液中的SO42-生成难溶的PbSO4），因此在左边添写一个SO42-：Pb+SO42-—PbSO4 第二步：找到变价的铅元素，它由0价升高到+2价，就是失去2个电子，添写在电极反应的左侧：Pb+SO42--2e-—PbSO4 第三步：分析方程式的左边不带电荷，右边不带电荷，电荷已经守恒Pb+SO42--2e-—PbSO4 第四步：原子也已经守恒，用氧原子的个数来检验：Pb+SO42--2e-═PbSO4 第五步：进行检查 正极： 第一步：电极反应左边写PbO2，右边写PbSO4（+4铅变成Pb2+ ， 遇到电解质溶液中的SO42-生成难溶的PbSO4），在左边添写一个SO42- PbO2+SO42-—PbSO4 第二步：找到变价的铅元素，它由+4价降低到+2价，得到2个电子， 添写在电极反应的左侧：PbO2+SO42-+2e-—PbSO4 第三步：分析方程式的左边带4个负电荷，右边不带电荷，溶液显 酸性，就用H+配平，在左侧添4个H+：PbO2+SO42-+2e-+4H+—PbSO4 第四步：根据氢原子的个数用H2O把原子守恒完成，左侧4个氢原子， 就在右侧添写2个H2O，最后用氧原子的个数来检验一下： PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O 第五步：进行检查 环节3：燃料电池工作原理及构造（学生分析） 电解质溶液 酸性 碱性 电池总反应式 正极反应式 负极反应式 氢氧燃料电池为例 化 学 电 源 原电池 氧化还原反应 氧化反应 还原反应 （一般已知总反应，分析陌生反应） 感谢中心组老师们的帮助和建议！ 感谢各位老师的聆听！