高中化学苏教版选修四化学电源教学设计

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1、高中化学苏教版选修四《化学电源》教学设计一、教学背景分析1、教材分析《化学电源》是高中化学教材苏教版选修四《化学反应原理》专题1《化学反应与能量变化》中第二单元“化学能与电能的转化”内容。该单元内容依次包括“原电池的工作原理”、“化学电源”、“电解池的工作原理及应用”。“化学电源”是在学习了原电池的工作原理之后，是对原电池工作原理的具体应用。本内容的课标要求是“了解常见的化学电源的种类及工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用”。本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用；通过纯电动汽车中电源的发展史认

2、识电池由一次电池、二次电池到连续电池的发展历程。通过对碱性锌锰干电池、铅酸蓄蓄电池和燃料电池的深入学习进一步理解原电池的原理并书写复杂的电极反应式；在感受化学电源的发展给人带来方便的同时认识电池对环境造成的污染，增强环保意识。2、学情分析教学对象是高二选考化学的学生，该阶段的学生已经在必修教材《化学2》学习中掌握了原电池的概念、原理、构成条件；在《化学2》拓展视野中也介绍了常见的化学电源、燃料电池的组成和反应原理。本单元前两节的学习中，感受了从伏打电池到盐桥原电池的改进过程。这些都为学生学习本节课内容提供了一定的知识理论基础、学习方法

3、和探究思路。同时该阶段的学生具有一定的归纳整合能力；同时学生在生活中积累了一定的使用化学电源的经验，并比较喜欢学以致用和科技发展历史及前沿知识，对本节课内容学习积极性较高。二、教学目标1.知识与技能：a)了解一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理，性能及其应用；会判断电池的优劣。b)深入理解电化学原理及正确书写电极反应式2.过程与方法：通过问题探究、思考辅助以动画、讨论、归纳等手段，夯实电化学基础，并培养学生分类、对比、归纳与演绎、表达及分析能力，增强实际解决问题的能力及创新精神。3.情感态度价值观：以电动汽车中使用的化学电源为主线，

4、通过认识化学电源发展史及在人类生产、生活中的重要地位，体验科学家改进化学电源的历程；了解环境保护在生产生活中的重要作用，注重理论联系实际、获取信息及处理应用的能力。三、教学重、难点教学重点：一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理、性能及其应用教学难点：化学电池的反应原理及电极反应式的正确书写重难点突破策略：通过电动汽车的发展历程导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，将各类电池的结构、工作原理以动画形式展示，依次引导分析各种化学电源的原理，电池的缺陷，通过课堂提问、讨论交流将各类电池反应原理、性能进行分析、归纳总结，让学生主动对化学

5、电池的反应原理进行建构。四、教学过程教学环节教学活动学生活动设计意图课堂导入电动汽车为新时代的大趋势，化学电源则为电动汽车的核心【思考】电动汽车比燃油汽车的优势，关注化学电源的主题引出主题，激发学习兴趣。环节一：一次电池【资料展示】电动汽车的发展史1873年戴维森首次发明的实用性电动汽车使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池，比汽油发动机汽车早了10年以上。【提问】戴维森的汽车发明的时间早，为何没有得到推广？【提问】戴维森所用的电源有哪些缺陷？可以从哪些方面改进呢？【提问】你知道现在生活中哪些地方使用的是一次电池？【交流讨论】【回

6、答】“一次电池”中参加氧化还原反应的大部分物质被消耗后，不能再使用。制约了戴维森汽车的发展。【回答】缺陷：电解质为硫酸溶液，易漏液，不便于携带，不能循环使用，工作持续性差，电压小、污染环境等改进：将电解质制成固体、采用无毒无污染的材料【回答】手电筒中使用的干电池、电子表和计算器等使用的纽扣电池培养学生的语言表达能力；培养学生的创新思维能力；【动画展示】普通锌锰干电池的构造【图片对比展示】锌锰干电池、碱性锌锰干电池的构造示意图【提问】对比分析两种干电池在组成和构造上有何异同？【提问】已知碱性锌锰干电池总反应：Zn(s)+ 2MnO2(s

7、)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(s)(1)请用双线桥表示放电时电子转移情况(2)分析正负极反应物和产物并书写电极反应式【提问】若负极写成：Zn -2e-  = Zn2+是否正确？为什么？【提问】为什么MnO2中的氧是与水结合生成MnOOH和OH- ，而不是与H+结合生成水呢？【观察思考】认识干电池的构造、对比分析【回答】同：正负极都是MnO2、Zn异：电解质前者为中性、后者为碱性；前者外壳是Zn片，后者是金属外壳，负极是Zn粉等【思考】【书写】失2e-Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2Mn

8、OOH(s)+ Zn(OH)2(s)得2e-负极：Zn+ 2OH- -2e-  = Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-=2MnOOH + 2OH-【交流讨论】【回答】电解质是碱性环境，存在大量OH-