高中二年級(jí)上學(xué)期化學(xué)《原電池電極反應(yīng)方程式的書寫》教學(xué)設(shè)計(jì)

原電池電極反應(yīng)方程式的書寫一、課標(biāo)解讀1．內(nèi)容要求了解原電池的工作原理；2．學(xué)業(yè)要求能分析、解釋原電池的工作原理，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池。二、教材分析從學(xué)科核心知識(shí)看，新課程更加注重發(fā)揮學(xué)科核心知識(shí)的認(rèn)知發(fā)展功能，例如對(duì)原電池和電解池工作原理要求中，新課標(biāo)描述為：“認(rèn)識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量?jī)?chǔ)存中的具體應(yīng)用”。學(xué)科核心知識(shí)是學(xué)生學(xué)科能力的基礎(chǔ)，知識(shí)只有變?yōu)樽杂X主動(dòng)的認(rèn)識(shí)角度和認(rèn)識(shí)思路才能轉(zhuǎn)化為學(xué)科能力和學(xué)科素養(yǎng)。從學(xué)科核心觀念看，新課程更加注重化學(xué)的學(xué)科價(jià)值觀。在學(xué)業(yè)要求中，新課標(biāo)對(duì)電化學(xué)的應(yīng)用中，未局限于金屬防腐的傳統(tǒng)素材，更關(guān)注到自然環(huán)境和社會(huì)生活中的能源利用問(wèn)題，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析和解決真實(shí)情境下的化學(xué)問(wèn)題，以凸顯學(xué)科價(jià)值，彰顯社會(huì)情懷。此外，相比于舊課標(biāo)，新課程更加關(guān)注學(xué)生的遷移能力，將具體技能要求移入學(xué)業(yè)要求中，例如：“能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池和電解池”，利用所學(xué)知識(shí)分析解釋熟悉的或簡(jiǎn)單的事物，由已知推測(cè)未知，是創(chuàng)新能力的核心要素和典型表現(xiàn)。學(xué)情分析通過(guò)初中化學(xué)和高中化學(xué)必修模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，也已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到原電池的功能即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，選修中又學(xué)習(xí)了熱化學(xué)和電解的知識(shí)，從物質(zhì)的反應(yīng)、微粒的運(yùn)動(dòng)、能量的轉(zhuǎn)化等各個(gè)角度，為原電池的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。但原電池內(nèi)容涉及到發(fā)展學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)、微粒觀的認(rèn)識(shí)發(fā)展以及分析體系中化學(xué)反應(yīng)的基本思路的培養(yǎng)，這些都會(huì)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展帶來(lái)障礙。雖然關(guān)于原電池的知識(shí)難度從必修到選修階段是一個(gè)螺旋上升過(guò)程，但是由于學(xué)生關(guān)于電化學(xué)知識(shí)的欠缺、受到物理學(xué)知識(shí)的影響以及對(duì)語(yǔ)言的錯(cuò)誤理解，導(dǎo)致學(xué)生存在一定的認(rèn)知障礙。例如，如何認(rèn)識(shí)電極材料與電極反應(yīng)物的關(guān)系、電解質(zhì)溶液與電極反應(yīng)物的關(guān)系？如何認(rèn)識(shí)原電池中氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分開進(jìn)行？怎樣從微觀視角分析原電池中微粒的運(yùn)動(dòng)與反應(yīng)？四、素養(yǎng)目標(biāo)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握原電池的概念和鹽橋電池的工作原理；2．學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)原電池；3．體會(huì)鹽橋電池的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用【評(píng)價(jià)目標(biāo)】1.通過(guò)體驗(yàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究過(guò)程，診斷學(xué)生對(duì)原電池工作原理的掌握程度；2.通過(guò)對(duì)單池原電池與鹽橋原電池的設(shè)計(jì)對(duì)比，學(xué)會(huì)比較、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案；3.通過(guò)自主探究根據(jù)現(xiàn)象設(shè)疑，根據(jù)疑問(wèn)求解的模式，診斷并發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理能力與模型認(rèn)知素養(yǎng)。五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。教學(xué)難點(diǎn)：①原電池中鹽橋的作用分析②從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。六、教學(xué)過(guò)程【回顧舊知】

1、根據(jù)總反應(yīng)方程式寫出電極反應(yīng)步驟一：寫出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

總反應(yīng)：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

步驟二：找出正、負(fù)極，失電子的電極為負(fù)極；

確定溶液的酸堿性。

步驟三：寫電極反應(yīng)式。

負(fù)極：還原劑－ne－=氧化產(chǎn)物

正極：氧化劑＋ne－=還原產(chǎn)物

負(fù)極：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O

正極：6H2O+6e-=2OH-+3H2↑

【任務(wù)評(píng)價(jià)】

根據(jù)下列原電池的總反應(yīng)式，寫出其電極反應(yīng)式。

(1)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備硫酸銅，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其負(fù)極反應(yīng)式是___________________，正極反應(yīng)式是______

___________________。

(2)某原電池總反應(yīng)為＋3H2===Fe2O3＋4OH－＋H2O，在該原電池中：

負(fù)極反應(yīng)式是__________________________；正極反應(yīng)式是_______________

______________________。

2、直接根據(jù)信息書寫電極方程式

用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(N)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。

(1)Fe還原水體中N的反應(yīng)原理如下圖所示。

①作負(fù)極的物質(zhì)是。

②正極的電極反應(yīng)式是。

有人用原電池原理除去銀器皿表面的黑色硫化銀，其處理方法：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時(shí)間后，有臭雞蛋氣味的氣體放出，銀表面的黑色會(huì)褪去而銀不會(huì)損失。在此形成的原電池中：

①負(fù)極反應(yīng)式是_________________