厘清核心概念及其学习进程——以高中化学必修二化学“化学电源”教学内容为例

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(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 12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-PbSO 4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-PbSO 4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-PbSO 4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-PbSO 4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-PbSO 4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+PbSO 4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