厘清核心概念及其學習進程——以高中化學必修二化學“化學電源”教學內(nèi)容為例ppt課件

1、厘清核心概念及其學習進程厘清核心概念及其學習進程以中學化學以中學化學“化學電源教學內(nèi)容為例化學電源教學內(nèi)容為例第二節(jié)第二節(jié) 化學電源化學電源一、教學目標一、教學目標二、教學障礙二、教學障礙三、教學策略三、教學策略四、教學設(shè)計四、教學設(shè)計一、教學目標一、教學目標1 1、能夠說出常見化學電池的分類、優(yōu)點及質(zhì)量優(yōu)劣的判斷標準。、能夠說出常見化學電池的分類、優(yōu)點及質(zhì)量優(yōu)劣的判斷標準。2 2、知道一次電池、二次電池、燃料電池的基本構(gòu)造、工作原理、知道一次電池、二次電池、燃料電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍。性能和適用范圍。3 3、在給定電極材料、氧化還原反應(yīng)原理等情況下，能夠?qū)懗?、在給定電極材料

2、、氧化還原反應(yīng)原理等情況下，能夠?qū)懗龀Ｒ娀瘜W電源的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。并形成書寫電池常見化學電源的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。并形成書寫電池電極反應(yīng)式的一般思路電極反應(yīng)式的一般思路4 4、通過學習各類電池的實際應(yīng)用感受化學給人類帶來的進步和文明、通過學習各類電池的實際應(yīng)用感受化學給人類帶來的進步和文明通過了解廢舊電池對環(huán)境的危害，樹立環(huán)保意識。通過了解廢舊電池對環(huán)境的危害，樹立環(huán)保意識。二、教學障礙二、教學障礙1. 1.相對于必修相對于必修2 “2 “發(fā)展中的化學電源發(fā)展中的化學電源”，選修，選修4“4“化學電化學電源增加的內(nèi)容主要是判斷電池的優(yōu)劣標準及部分化學源增加的內(nèi)容主要是判斷電池的

3、優(yōu)劣標準及部分化學電源的電池反應(yīng)。對于化學電源教學而言，必修與選修電源的電池反應(yīng)。對于化學電源教學而言，必修與選修中有關(guān)化學電源教學的關(guān)鍵差別在哪里？中有關(guān)化學電源教學的關(guān)鍵差別在哪里？2. 2. 原電池是高中化學的重點，也是高考的熱點。而電極原電池是高中化學的重點，也是高考的熱點。而電極反應(yīng)又是高中化學的一個難點。經(jīng)常會遇到一些在教材反應(yīng)又是高中化學的一個難點。經(jīng)常會遇到一些在教材中沒有出現(xiàn)的陌生電池，書寫電極反應(yīng)方程式時就會遇中沒有出現(xiàn)的陌生電池，書寫電極反應(yīng)方程式時就會遇到障礙，要么無從下手，要么費時費力。到障礙，要么無從下手，要么費時費力。三、教學策略三、教學策略1. 1.必修必修2

4、2學習電化學主要知道學習電化學主要知道 “ “是什么及是什么及“會怎么樣會怎么樣”，到了選修到了選修4 4學習電化學，則更多的是讓學生明白學習電化學，則更多的是讓學生明白 “ “為什為什么么”，并了解，并了解 “ “如何做如何做”。因此，選修。因此，選修4 4電化學基礎(chǔ)的電化學基礎(chǔ)的第一節(jié)原電池的教學中，由單液電池到雙液電池，就要第一節(jié)原電池的教學中，由單液電池到雙液電池，就要引導(dǎo)學生關(guān)注如何改進設(shè)計，提高電池效率。在化學電引導(dǎo)學生關(guān)注如何改進設(shè)計，提高電池效率。在化學電源一節(jié)，繼續(xù)電池設(shè)計的主線，引導(dǎo)學生從化學能轉(zhuǎn)換源一節(jié)，繼續(xù)電池設(shè)計的主線，引導(dǎo)學生從化學能轉(zhuǎn)換為電能的原理角度分析化學電源

5、。為電能的原理角度分析化學電源。2 2、 書寫電極反應(yīng)明確把握的幾個問題書寫電極反應(yīng)明確把握的幾個問題電極反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)電池反應(yīng)的半反應(yīng)，并且電極反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)電池反應(yīng)的半反應(yīng)，并且是離子反應(yīng)，正極是得電子有元素降價），負極是失電是離子反應(yīng)，正極是得電子有元素降價），負極是失電子有元素升價）子有元素升價）電極反應(yīng)必須遵守原子守恒和電荷守恒其實質(zhì)還是原電極反應(yīng)必須遵守原子守恒和電荷守恒其實質(zhì)還是原子守恒，就是對刪掉的未參與反應(yīng)的離子進行配平），子守恒，就是對刪掉的未參與反應(yīng)的離子進行配平），正負極成對書寫的電極反應(yīng)還要注意得失電子守恒。正負極成對書寫的電極反應(yīng)還要注意得失電子守恒。電解質(zhì)

6、形態(tài)是溶液的、是熔鹽的還是固態(tài)的；電極反應(yīng)電解質(zhì)形態(tài)是溶液的、是熔鹽的還是固態(tài)的；電極反應(yīng)的產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液中的物質(zhì)有沒有后續(xù)反應(yīng)；體系中有的產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液中的物質(zhì)有沒有后續(xù)反應(yīng)；體系中有沒有不共存的微粒存在。沒有不共存的微粒存在。3 3、 書寫電極方程式的步驟書寫電極方程式的步驟總的氧化還原反應(yīng)總的氧化還原反應(yīng)確定電極反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物考慮環(huán)境）確定電極反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物考慮環(huán)境）求出總的變價數(shù)目求出總的變價數(shù)目電荷守恒電荷守恒原子守恒原子守恒檢查檢查四、教學設(shè)計四、教學設(shè)計環(huán)節(jié)：評價生活中的常見化學電源環(huán)節(jié)：評價生活中的常見化學電源電池體系電池體系實例實例電壓電壓/V/V比能量比能量儲存

7、時間（儲存時間（2020）/ /年年(W(Wh)/kgh)/kg(W(Wh)/Lh)/L鋰電池鋰電池手機電池手機電池3.73.74204208008001010堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池南孚電池南孚電池1.51.584842102103 3普通鋅錳電池普通鋅錳電池555555電池電池1.51.555551501501212性能比較性能比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)2 2：分析常見化學電源電池反應(yīng)，了解其裝置與性能。：分析常見化學電源電池反應(yīng)，了解其裝置與性能。鉛蓄電池的總反應(yīng)為：鉛蓄電池的總反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，書寫放電電

8、極反應(yīng)，書寫放電電極反應(yīng)負極：（根據(jù)總的氧化還原反應(yīng)）負極：（根據(jù)總的氧化還原反應(yīng)）第一步：電極反應(yīng)左邊寫第一步：電極反應(yīng)左邊寫PbPb，右邊寫，右邊寫PbSO4PbSO4金屬鉛變成金屬鉛變成Pb2+Pb2+，遇到電，遇到電解質(zhì)溶液中的解質(zhì)溶液中的SO42-SO42-生成難溶的生成難溶的PbSO4PbSO4），因此在左邊添寫一個），因此在左邊添寫一個SO42-SO42-：Pb+SO42-PbSO4Pb+SO42-PbSO4第二步：找到變價的鉛元素，它由第二步：找到變價的鉛元素，它由0 0價升高到價升高到+2+2價，就是失去價，就是失去2 2個電子，個電子，添寫在電極反應(yīng)的左側(cè)：添寫在電極反應(yīng)的

9、左側(cè)：Pb+SO42-2e-PbSO4Pb+SO42-2e-PbSO4第三步：分析方程式的左邊不帶電荷，右邊不帶電荷，電荷已經(jīng)守恒第三步：分析方程式的左邊不帶電荷，右邊不帶電荷，電荷已經(jīng)守恒Pb+SO42-2e-PbSO4Pb+SO42-2e-PbSO4第四步：原子也已經(jīng)守恒，用氧原子的個數(shù)來檢驗：第四步：原子也已經(jīng)守恒，用氧原子的個數(shù)來檢驗：Pb+SO42-2e-Pb+SO42-2e-PbSO4PbSO4第五步：進行檢查第五步：進行檢查正極：正極：第一步：電極反應(yīng)左邊寫第一步：電極反應(yīng)左邊寫PbO2PbO2，右邊寫，右邊寫PbSO4PbSO4（+4+4鉛變成鉛變成Pb2+ Pb2+ ，遇到電

10、解質(zhì)溶液中的遇到電解質(zhì)溶液中的SO42-SO42-生成難溶的生成難溶的PbSO4PbSO4），在左邊添寫一個），在左邊添寫一個SO42-SO42-PbO2+SO42-PbSO4PbO2+SO42-PbSO4第二步：找到變價的鉛元素，它由第二步：找到變價的鉛元素，它由+4+4價降低到價降低到+2+2價，得到價，得到2 2個電子，個電子，添寫在電極反應(yīng)的左側(cè)：添寫在電極反應(yīng)的左側(cè)：PbO2+SO42-+2e-PbSO4PbO2+SO42-+2e-PbSO4第三步：分析方程式的左邊帶第三步：分析方程式的左邊帶4 4個負電荷，右邊不帶電荷，溶液顯個負電荷，右邊不帶電荷，溶液顯酸性，就用酸性，就用H+H

11、+配平，在左側(cè)添配平，在左側(cè)添4 4個個H+H+：PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4第四步：根據(jù)氫原子的個數(shù)用第四步：根據(jù)氫原子的個數(shù)用H2OH2O把原子守恒完成，左側(cè)把原子守恒完成，左側(cè)4 4個氫原子，個氫原子，就在右側(cè)添寫就在右側(cè)添寫2 2個個H2OH2O，最后用氧原子的個數(shù)來檢驗一下：，最后用氧原子的個數(shù)來檢驗一下：PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4+2H2OPbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4+2H2O第五步：進行檢查第五步：進行檢查環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)3 3：燃料電池工作原理及構(gòu)造學生分析）：燃料電池工作原理及構(gòu)造學生分析）電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液酸性酸性堿性