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 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） 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。 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 总的氧化还原反应 确定电极反应的反应物和产物（考虑环境） 求出总的变价数目 电荷守恒 原子守恒 检查 四、教学设计 环节：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 (Wh)/kg(Wh)/L 锂电池手机电池3.742080010 碱性锌锰电池南孚电池1.5842103 普通锌锰电池555电池1.55515012 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