2019——2019学度高中化学4第4章电化学基础教材分析
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选修4 第四章《电化学基础》教材分析与教学建议广州市执信中学化学科林玩花一、教材分析1、地位和作用(1)本章是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容,也是学生所学高中知识的难点之一。
有关电化学知识考点是高考考查的必考点、热点。
(2)本章在必修2教材“化学能与电能” 内容的基础上进一步拓宽和加深,并对氧化还原反应、离子反应等知识进行巩固和强化。
此外,“化学能与电能的相互转化”是选修4第一章“化学反应与能量”学习的延续。
(3)通过对原电池、电解池、金属腐蚀和防护原理和实验的探究,培养学生的实验技能和应用所学知识分析、解决实际问题的能力,体会到理论联系实际的意义。
(4)本章知识在了解和掌握了原电池、电解池工作原理的基础上,通过对碱性锌锰干电池(一次电池)、铅蓄电池(二次电池)、燃料电池、电镀、金属精炼的分析,体会电化学知识与生产、生活、国防等工业的密切联系以及对人类社会发展和进步的重要作用。
2、知识结构本章的知识结构为:二.课程标准、考试说明对本章的要求三、课时分配建议(教参建议课时:6节)第一节原电池(含原电池的设计) 2课时第二节化学电源【一、二次电池、燃料电池】 2课时第三节电解池 2课时第四节金属的电化学腐蚀与防护 1课时复习 1课时测验、评讲 2课时合共10课时。
四、本章的教学目标:(1)知识与技能:①在氧化还原的知识基础上,进一步理解原电池、电解池的反应原理与它们的装置。
能够根据电极材料、氧化还原反应原理写出电极反应式。
②了解原电池、电解池的工作原理在实际的一些应用。
③了解金属腐蚀的原理与种类,认识金属腐蚀的危害,知道防止金属腐蚀的方法。
(2)过程与方法:①在运用氧化还原反应原理来分析原电池、电解池及各类化学电源工作原理的过程中,通过对电子、离子流动方向的分析,加深对微粒观的理解。
体会到如何在自己原有的知识与能力基础上,继续自主学习,认识到知识的延续性、发展性。
②通过在不同原电池的工作原理、原电池与电解池、化学腐蚀与电化学腐蚀、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较学习中,学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工③经历对原电池、电解池的实验装置的改进,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,体会用理论知识解决实际问题的意义。
第四章电化学基础考点聚焦1.理解原电池原理,熟记金属活动顺序,了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐方法;2.了解电解和电镀的基本原理及应用.主要内容回扣1、原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”。
先看电极:两极为导体且活泼性不同;再看溶液:两极插入电解质溶液中;后看回路:形成闭合回路或两极接触。
若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。
当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。
2、酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)3、关计算的方法规律有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。
解答此类题的方法有两种:一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解;二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒等式求解。
以电子守恒较为简便,注意运用。
电化学基础知识的应用(1)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁为例):(2)的防护,主要有下面几种情况:改变金属的内部结构,例如把Ni 、Cr 等加入普通钢里制成不锈钢;覆盖保护层,例如涂油层、油漆、搪瓷、熟料等,另外还有电镀耐腐蚀的金属(Zn 、Sn 、Cr 、Ni 等);电化学保护法,多采用牺牲阳极保护法,如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌活泼金属锌块,另外可采用与电源负极相连接的保护方法,例如大型水坝船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。
(3)电解原理的应用氯碱工业(电解饱和食盐水):2NaCl + 2H2O ==电解 2NaOH + H2↑ + Cl2↑;活泼金属Na 、Mg 、Al 的制取,例如,电解熔融的NaOH 制金属Na ,4NaOH ==电解 4Na +2H2O + O2↑(其中Na 为阴极区产物而 H2O 和 O2则为阳极区产物);金属的精炼,例如铜的精炼,以粗铜为阳极,精铜为阴极,含铜离子的溶液作电解质溶液;电镀,待镀金属制品作阴极,镀层金属作阳极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液,阳极反应:M – ne- == Mn+(进入溶液),阴极反应Mn+ + ne- == M (在镀件上沉积)。
人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》第三节《电解池》说课稿人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》第三节《电解池》说课稿一、教材分析1. 教材内容地位及作用本节课选自人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修4第四章《电化学基础》第三节。
电解池是继原电池后电化学基础不可或缺的组成部分,是原电池知识的延续,更是研究其应用的基础。
与氧化还原反应、化学反应中的物质和能量变化等知识密切相关,在中学化学基本理论中占有重要的地位,也是指导工农业生产实践的重要理论依据。
对比新课程标准和旧教学大纲:旧教学大纲对电解原理的要求为C级,能领会概念的原理,并能解释一些简单的化学问题。
新课程标准则要求:体验化学能与电能转化的探究过程,了解电解池的工作原理,能写出电极反应式和电解池总反应式,重在体验知识形成过程。
2. 三维目标分析【知识与技能】(1) 认识电解概念,辨别电解池与原电池;(2) 了解电解池的工作原理。
【过程与方法】(1) 综合应用化学和物理知识,设计电路图;动手实验,体验电能与化学能转化的探究过程;(2) 应用实验、观察等手段获取信息,应用分析、推理、归纳、概括等方法加工信息。
【情感态度与价值观】(1) 分组实验与讨论,体会小组合作学习的乐趣,培养团结协作的精神;(2) 通过探究实验的操作,现象的观察、记录和分析,感受实验方法在化学研究中的重要作用体验科学研究的严谨与艰辛。
3. 教学重点和难点教学重点:电能与化学能转化的探究过程的体验;电解池的工作原理教学难点:电解池的工作原理二、学情分析知识角度,高二学生在必修1、必修2和选修4中已经学习过氧化还原反应、原电池的相关知识,同时物理学中电学知识也相当丰富,学习本节内容并不陌生,难度不大。
认知角度,高二学生形象思维能力已充分发展,抽象思维能力也在迅速发展中,同时具有强烈的好奇心和求知欲,对实验探究的热情高,但抽象思维能力和探究能力还不够成熟,需要老师适时的组织和引导。
(人教版选修4)第四章《电化学基础》教学设计归纳与整理(一)课题:第四章归纳与整理(一)课时1授课年级高二人教版选修4第四章《电化学基础》内容是高中化学重要的基本理论之一。
应式电子及离子的移动方向的异同,并能正确判断原电池和电解池。
2.通过重点知识深入探究,准确把握电化学基础知识的重、难点,会根据氧化还原反应原理,进一步理解半电池、双液电池、多室电解等概念,会正确书写原电池和电解池的电极反应式和总反应式。
3.通过原电池和电解池原理的进一步分析探究,进一步认识金属的腐蚀的危害及放护方法,利用宏微结合的思想,进一步理解电解的规律及其应用等,激发爱国热情,培养分析问题和解决问题的能力和实事求是的科学态度。
教学重、难点重点:电极判断、电极反应式及总反应式的书写、电解规律及应用难点:二次电池原理分析、多室电解及应用学情分析学完了电化学基础知识后,已经对本章内容中的基本概念、原理有了一定的认识和理解。
但可能还缺乏对相关知识系统性、规律性的认识,思维能力和综合应用知识解决问题的能力都有待进一步提高。
特别是在一些核心知识和关键能力上还需要进行深入思考和磨炼,这就是对本章要进行归纳与整理的价值所在。
教学方法归纳总结、讨论交流、方法提炼等教学过程教学环节教学活动设计意图问题导入:下图所示装置,当K1关闭,K2打开时是什么装置?铁电极的名称是什么?发生什么反应?当K2关闭,K1打开时是什么装置?铁电极的名称是什么?发生什么反应?【知识网络1】电化学基础知识建构网络,形成知识系统。
【知识网络2】金属的腐蚀与防护【典例1】一种碳纳米管能够吸附氢气,用这种材料制备的二次电池原理如图所示,该电池的电解质溶液为6mol/L KOH溶液,则下列说法正确的是()A.放电时K+移向碳电极B.放电时电池负极的电极反应式为H2-2e-===2H+C.放电时电池正极的电极反应式为NiO(OH)+2H2O+e-===Ni(OH)2+OH-D.放电时镍电极附近溶液的pH变小【答案】C【解析】A. 放电时,该电池为原电池,由图知镍电极为正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,所以K+移向镍电极,A项错误;B. 已知电解质溶液为KOH溶液,放电时碳电极作负极,H2失电子发生氧化反应,电极反应式为H2 - 2e- + 2OH-===2H2O,B项错误;C. 由图分析可知,放电时,镍电极为正极,NiO(OH)得电子发生还原反应,电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,有OH-生成,C项正确;D. 镍电极为正极,NiO (OH)得电子发生还原反应,电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)+OH-,有OH-生成,pH变大,D项错误;故选C。
《中学化学教材分析与研究》期末作业化学学院2009级4班丁弘正2009210322指导老师:曾艳化学选修4 化学反应原理第四章电化学基础一、分析教材中知识内容的本体化学选修4中包括三部分内容,即化学反应与能量变化、化学反应速率与化学平衡以及溶液中的离子反应。
本章电化学基础与第一章化学反应与能量同属化学反应与能量变化的范畴。
与苏教版、鲁科版教材将电化学部分并入化学反应与能量变化一章不同,人教版高中化学教材将其单独提出作为一章安排在本册教材的最后。
这样的安排一方面是由于在难易程度上,化学反应热的部分相对简单,学生在义务教育阶段和高中必修阶段中都有所接触,对其比较熟悉,因此接受相关内容知识较为容易。
此外化学热力学部分知识,告诉学生一个化学反应能否发生,是研究化学反应原理的基础和前提,故将其列为选修4的第一章,让学生最先学习该部分内容。
而电化学部分中,其电极反应、电池反应等内容虽然在必修阶段有所涉及,但所讲授的内容较为简单,学生没有深入学习,因此对该部分内容的掌握存在一定困难。
同时,在该部分内容的学习上,需要用到弱电解质电离等相关知识,因此,教材将其单独列为一章放在最后,让学生在有了一定理论基础和学习化学反应原理方法的基础上再来学习。
在这一章的编排顺序上,教材首先从学生已经在必修阶段有所接触的原电池入手,在巩固、强化学生普通原电池反应原理、电极反应基础上,引入盐桥、半电池的概念。
在第2节学习化学电池的过程中,与必修阶段仅仅作简单介绍相比,选修4中的学习更加注重反应的本质,各类电池的优缺点及相互之间的联系与差异。
在学习完化学能转化为电能的知识后,教材安排了电能转化为化学能,即电解池的相关知识。
而在本章内容的最后,教材安排了金属的电化学腐蚀与防护一节,需要学生将原电池与电解池的相关知识,综合运用到解决实际问题上,是对学生分析问题能力的提升。
纵观电化学基础一章的编排,教材由浅入深,从学生较为熟悉的内容开始入手,逐渐引入新的知识点,引导学生一步步学习,既符合学科知识的逻辑顺序,又适应了学生的认知和心理发展顺序,有利于学生更好地学习掌握该部分的知识内容。
2019-2020年高中化学第四章电化学基础第二节化学电源教案新人教版选修4本节教材分析(1)三维目标[知识与技能]:1、了解电池的一般分类,2、了解常见的化学电源的种类及其原理,知道它们在生产生活和国防中的应用3、掌握几种典型化学电池的电极反应[过程与方法]:引导学生自主学习,了解有关化学电源和新型化学电池的相关知识[情感态度与价值观]:感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观(2)教学重点:掌握几种典型电池的用途和特点。
(3)教学难点:掌握几种典型化学电池的电极反应。
(4)教学建议本课可采取讲授与讨论相结合的模式和分类比较的方法进行教学。
1.新课引入,重在激发学生学习的兴趣。
在学生活动的基础上,可配合使用一些实物或图片的展示,加上对各类电池标志的辅助说明,或者引用一段关于电池工业的新闻报道,都有助于引起学生对本课教学内容的关注和积极参与探究的意识。
2.关于一次电池、二次电池和燃料电池的教学可以从不同角度展开,既可以从学科知识的角度介绍化学电池的分类、工作原理和用途,也可以从历史的角度介绍化学电池工业随社会、科技发展而发展的历程和前景,同时还应注意帮助学生理解——要使一项理论性研究成果转化成技术产品,实现其应用价值,需要考虑许多复杂的技术问题和社会问题。
新课导入设计导入一[情景导入]:在日常生活中,你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?[交流结果]:干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池,电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等,那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。
导入二材料引入:由我国自主研制的燃料电池城市大巴目前单车行驶里程已突破10 000公里。
清能一号和清能三号两辆大巴代表了中国燃料电池城市大巴的最高水平,上海神力科技有限公司为这两辆车提供了核心部件——燃料电池发动机。
从今年八月份至今清能一号行驶里程已经突破10 000公里,清能三号也达到了7 000公里。
高中化学选修四第四章电化学基础第一节原电池教学设计一、新课标三维目标定位1、知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,能够写出原电池的电极反应式和总方程式。
过程与方法:通过原电池的探究活动,培养学生推力和分析问题的能力以及应用氧化还原反应原理解决问题的能力。
情感、态度与价值观:通过一些实验和探究活动,使学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
4、探索化学能与电能的转化。
二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§4.1 原电池一、原电池实验探究【讲:】铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,探究下面实验【实验探究】(铜锌原电池)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。
【板书】(1)原电池概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?学生:Zn+2H+=Zn2++H2↑【讲:】为什么会产生电流呢?答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
第四章电化学基础
第一节原电池
教材分析
本节课的教学内容“原电池”,是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
原电池是中学电化学基础知识,也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。
在前期学习过程中,学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径,并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时,也充分联系原理在实际生产生活中的运用,让学生体会到化学的有用性,体验科学、技术、社会与环境的密切关系,达到提高学生科学素养的目标.
选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于学生在本节课的学习中,从学生已有的知识基础入手,进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件,并随之引入盐桥的概念,结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用,并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
并在教师引导下进一步掌握判断原电池的正负极的方法和学会正确书写电极反应方程式.同时,也让学生了解原电池的本质及其实质应用,为学习化学电源、燃料电池等打下基础。
1。
第四章第一节原电池教学目标知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,了解设计原电池、选用正负极的原则,以及电极反应的概念。
过程与方法:1. 通过分组实验让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程,培养学生观察能力与分析思维能力;2. 实验引导学生掌握以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法 .情感态度与价值观:使学生进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。
教学重点:原电池的工作原理,写电极反应式和电池反应式。
教学难点:原电池的工作原理。
教学方法:实验探究法。
课时安排:1课时教学过程:[问题情境 ]1. 同学们在化学必修 2关于《化学能与电能》章节中,学习了原电池的基本原理和形成条件,那如果有下列两个装置能形成原电池吗?2.3. (依据学生的方案,肯定切实可行的方案,如在两烧杯间搭建盐桥。
[实验探究 ]在⑵装置中使用盐桥。
观察装置⑶的实验内容实验现象。
[学生 ]通过观察,记录并讲述实验现象。
[教师 ]归纳并板书实验现象: ①电流计指针偏转, 并指示电子是由锌片流向铜片;(1②锌片溶解质量减少;③铜片上有红色物质析出。
[结论 ]Cu-Zn-CuSO 4溶液构成了原电池, 发生了原电池反应, 并且锌为原电池的负极,铜为正极。
问题:1. 如何设法阻止溶液中的.......... Cu . . 2+. . 在负极锌表面还原以及能使⑶装置原 ................电池得到持续、稳定的电流呢?..............2. 若把装置⑶中左烧杯中的 CuSO 4溶液换成 ZnSO 4溶液可以吗? 实验 4-1观察,记录并讲述实验现象。
①盐桥存在时电流计指针偏转,且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变;②Zn 片溶解,无红色物质析出, Cu 片上有红色物质析出;③取出盐桥电流计指针回到零点。
[结论 ]Zn . . — . Cu . . — . ZnSO. . . . 4. 溶液.. — . CuSO. . . . 4. 溶液.. — . 盐桥构成了原电池,且能产生持 ..............续、稳定的电流....... ;取出盐桥时没有电流产生,不能形成原电池。
第四章电化学基础第一节原电池高二年级一.教学目标(一)知识与技能:1.体验化学能与电能相互转化的探究过程;2.进一步认识原电池,牢固掌握原电池的工作原理及其构成条件;能判断原电池的正.负电极,能写出电极反应式;3.了解简单原电池的缺点和改进方法;4.掌握盐桥的作用及工作原理。
(二)过程与方法:1.通过化学实验引导学生以问题为中心的学习方法。
学会发现问题.解决问题的方法。
2.通过对简单原电池装置的优化过程,进一步理解科学探究的意义;3.培养科学探究过程中的问题意识,敢于.善于发现问题并提出质疑,勤于思考;4.学会运用观察.实验等多种手段获取信息,并运用比较等方法对信息进行加工处理。
(三)情感态度与价值观:1.在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐,感受化学世界的奇妙所在;2.养成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,养成学生的团队协作精神3.增强联系生活.生产实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识;激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
4.关注与化学有关的社会热点问题和科学前沿问题,增强环境保护的意识,逐步形成可持续发展的思想。
二.教学重难点重点:盐桥的作用及原理,判断电极及电极反应方程式的书写。
难点:盐桥的作用及原理。
三.教法选择运用讲授.引导探究.分组实验.多媒体等多重形式辅助教学的方法。
四.教学用品烧杯.电流表.盐桥.导线.金属Cu.Zn和H2SO4.CuSO4.ZnSO4等溶液,能到电能的转化效率。
并在学生得出相关结论后,引出盐桥的概念。
【讲授】在学生讨论探究的基础上,对使用盐桥的目的进行讲述:1.避免电极材料与电解质直接接触反应2.沟通内电路【演示实验】(教材71页实验4-1),并解决下列问题:1.改进后的装置为什么能够持续.稳定的产生电流?2.盐桥在此的作用是什么?通过交流讨论,结合教材知识,改进试验方案,并准备验证结论【听讲】认真听老师讲解【观察.思考】仔细观察实验现象,验证之前的猜想握了获取知识的方法通过探究,让学生体会获取知识的快乐,同时引出本节课重点内容由实验来验证讲授内容,让学生更容易理解,也更能留下印象环节3 分析盐桥【讲授】介绍盐桥的构成:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶【思考与交流】让学生结合教材内容,总结盐桥的作用【知识拓展】(课件展示)原电池是由两个半电池组成的;半电池包括电极材料和电解质溶液,两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。
第四章电化学基础第一节原电池一、教学内容以人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书化学选修4》第四章第一节《原电池》为教材依据,巩固已学原电池的基础知识,并进一步拓展相关概念和原理,使学生从一个更高的层次去认识和理解原电池。
本课的教学力求体现新课程的教学理念,充分尊重学生的主体意识,调动学生学习的主动性,着眼提高学生的科学素养和人文素养。
二、教学背景分析学习内容分析:在人教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件,并对实用电池进行了简单介绍。
在选修4《化学反应原理》的第四章第一节中重点通过双液电池模型的构建,发展对原电池原理和形成条件的认识。
同时在第二节中应用深化发展的原电池原理和形成条件进一步理解实用电池、电化学腐蚀和防腐原理。
作为《化学反应原理》模块的最后,承担着深入认识物质变化与能量变化的统一,理解原理对实际应用的指导价值,深化对氧化还原反应的理解和应用的功能。
从必修水平到选修水平,学生的知识和能力需要进行一次较大的跨越。
在这一跨越过程中,合适的模型是学习和理解原电池原理的重要工具,选修教材中呈现的带盐桥的双液电池模型与必修阶段的锌铜单液模型承载的功能截然不同。
如何寻找学生的“最近发展区”,完成跨越是在本节课教学中重点要解决的问题。
学生情况分析:已有基础:对原电池原理有初步认识;具有一定的实验探究能力。
局限认识:氧化剂和还原剂只有接触才可能发生氧化还原反应。
发展方向:通过实验活动对原电池原理形成完整认识,提高解决问题的能力。
教学方式与教学手段说明:采用“实验探究—模型建构—理论分析”相结合的教学方式,学生通过实验活动,建构原电池模型,结合理论分析,不断深入认识原电池原理和形成条件,最终实现知识和能力上的跨越。
三、本课教学目标设计知识与技能:深入了解原电池的工作原理。
通过三次理论分析使学生对原电池的形成条件产生更完整的认识。
学会书写电极反应式和电池总反应。
能根据反应设计简单的原电池。
选修4 第四章《电化学基础》教材分析与教学建议广州市真光中学化学科王国强一、教材分析1、地位和作用(1)本章是高中化学基本理论知识体系中的一个重要内容,也是学生所学高中知识的难点之一。
有关电化学知识考点是高考考查的必考点、热点。
(2)本章在必修2教材“化学能与电能” 内容的基础上进一步拓宽和加深,并对氧化还原反应、离子反应等知识进行巩固和强化。
(3)本章知识在了解和掌握了原电池、电解池工作原理的基础上,通过对碱性锌锰干电池(一次电池)、铅蓄电池(二次电池)、燃料电池、电镀、金属精炼的分析,体会电化学知识与生产、生活、国防等工业的密切联系以及对人类社会发展和进步的重要作用。
其中涉及的“化学能与电能的相互转化”是选修4第一章“化学反应与能量”学习的延续。
(4)通过对金属腐蚀和防护原理和实验的探究,培养学生的实验技能和应用所学知识分析、解决实际问题的能力(理论联系实际)。
2、知识结构本章的知识结构为:二.课程标准、考试说明对本章的要求三、课时分配建议第一节原电池(含原电池的设计)2课时第二节化学电源【一、二次电池、燃料电池】2课时第三节电解池3课时第四节金属的电化学腐蚀与防护1课时复习2课时测验、评讲2课时合共12课时。
四、各节教学目标及教学建议第一节原电池1.教学目标(1)知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,能够写出原电池的电极反应式和电池反应方程式(总反应方程式)。
(2)过程与方法:通过原电池原理的探究活动,培养学生的推理和分析问题的能力以及能用氧化还原反应原理解决问题的能力。
(3)情感、态度与价值观:通过一些实验和科学探究活动,使学生增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。
2.教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出原电池的电极反应和电池反应方程式(总反应式)。
3.教学难点:原电池的工作原理,盐桥的作用。
4.教学建议及教学案例(1)突破“盐桥的作用”教学难点的案例案例一1、为引导学生探究,先增加以下对照实验(装置如图1,同浓度和体积的CuSO4溶液和ZnSO4溶液,相同Zn、Cu电极),让学生观察现象,得出结论。
原电池一、教材分析学生对于原电池的认识已有一定的基础知识,高一在必修教材《化学2》中第二章第二节《化学能与电能》的基础上,初步认识了原电池的组成和工作原理,知道正负极的判断方法,会写简单的电极反应方程式和总反应方程式。
高二文理分班后,在选修教材《化学反应原理》将进行深入的学习。
教材通过对单液原电池电池效率的探究,引出双液原电池,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,对原电池工作原理的概貌有比较深入的了解。
由于原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用广泛,学好本节知识,具有比较重要的理论意义和现实意义。
本章涉及到原电池的相关知识分布在第一节、第二节和第四节,原电池的知识网络图如图1。
图1 原电池知识网络图二、学生认知原电池的思维障碍点:根据一线教师的访谈和相关文献资料的整理,学生认知原电池的学习困难主要集中在“电极反应式书写、电子电流的流向、阴阳离子的移动方向、双液原电池的构成条件、盐桥的作用、设计原电池”等六个方面。
——李淑荣.“原电池”学习困难情况调查与教学策略研究[D].2010:8-9.三、教学目标1、通过观察“Cu-Zn(CuSO4溶液)”原电池装置产生电流过程中的系列现象(如:电流强度变化、电极表面现象、电解质溶液温度变化等),感受“氧化剂和还原剂直接接触”的原电池装置在实现能量转化的过程中存在效率问题,进一步体会能量间可以相互转化及转化过程中能量守恒。
2、通过观察“Cu-Zn(盐桥)”原电池装置特点及产生电流的实验现象,分析形成电流的微观过程,了解盐桥的作用,进一步了解“氧化剂和还原剂完全隔离”的原电池装置的反应原理。
3、能够根据电极材料、氧化还原反应原理判断电池正、负极,写出电极反应式和电池反应方程式。
4、能够根据具体的氧化还原反应,设计简单原电池装置。
5、经历“Cu-Zn(CuSO4溶液)”原电池装置到“Cu-Zn(盐桥)”原电池装置改进的分析过程,感受科学研究中发现问题、分析问题、解决问题的探究过程。