高中化学_第二节 化学电源教学设计学情分析教材分析课后反思
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“化学电源”教学设计和反思作者:张萍来源:《报刊荟萃(下)》2018年第03期一、教材分析“化学电源”一课选自人教版《化学2》第二章第二节,前一课时为“化学能转化为电能”,后一课时为“电能转化为化学能”。
本节课可以看成是原电池知识的具体应用,并为《化学反应原理》模块中化学电源相关内容的学习做好铺垫,起着承前启后的作用。
《学科指导意见》对本课教学内容的基本要求为:了解常见的化学电源以及它们在生产生活等方面的应用;发展要求为:能判断氢氧燃料电池的正、负极和电子流向,并书写电极反应式。
二、学情分析从知识上来说,学生已经学习了氧化还原的相关知识(熟知电子守恒思想)、原电池原理的基础知识(原电池构成条件、正负极、电子流向判断、电极反应式书写等);从能力上来说,学生具有一定的动手能力、观察能力、归纳能力;从情感上来说,学生比较喜欢学以致用和科技前沿知识,对本节课内容很感兴趣。
存在问题:学生对“氧化还原与原电池原理”理论掌握情况参差不齐;自主探究能力有所欠缺。
三、教学目标(一)知识与技能了解常见化学电源及其应用,初步学会制作简易电池,掌握燃料电池的组成和工作原理。
(二)过程与方法以制作简易电池和氢氧燃料电池为例,运用实验、观察等手段,结合原电池相关理论,利用比较、分类思想,引导学生探究新知识,通过查阅资料、成果展示和实验操作,帮助学生树立较强的问题意识,逐步形成独立思考的能力。
(三)情感态度与价值观通过动手制作电池,体验科学探究的喜悦,感受化学世界的奇妙,提高学习化学的兴趣。
通过“化学电源应用”的成果展示,赞赏化学对人类生活和社会发展的贡献,形成环保意识和可持续发展的思想。
四、教学重、难点重点:常见的化学电源及应用,燃料电池的组成和工作原理;难点:不同介质环境下(中性、酸性、碱性),氢氧燃料电池电极反应式的书写。
五、教法和学法(一)教学方法本节课主要采用实验探究法和问题驱动法,即以课本上的“活动与探究”展开简易电池的制作及原理分析,进而螺旋上升至燃料电池的原理研究,符合学生认知规律。
选修4第四章第二节化学电源教学设计一、教材分析本节内容选自人教版化学选修4第四章第二节。
在选修4第一章学生着重研究了化学能与热能的关系,本章则着重研究化学能与电能的关系,均属于能量转化的范畴。
在上节学习原电池原理的基础上,本节是原电池原理的具体应用,是理论知识在实践中的延伸和拓展。
从本节教材一开始设置的“学与问”可以看出:教材要求学生自觉地将自己已经积累的感性知识与教学内容紧密联系起来。
另外,教材中提供了“锌银电池”、“锂电池”、“微型燃料电池”等阅读资料,目的是帮助学生了解电池工业发展的现状和前景,从而引导学生注重电化学与生产生活和科技发展的紧密联系。
在具体知识方面,教科书先概要性地介绍了电池的分类、优点以及质量优劣的判断标准,接着以碱性锌锰电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池作为三类电池的典型代表,详细地介绍了他们的基本构造、工作原理、性能和应用,目的是让学生深入了解典型电池的构造并理解其工作原理。
二、学情分析从理论知识基础看,学生通过以前章节的学习学生已经掌握了能量守恒定律、氧化还原反应的本质、化学反应进行的方向以及原电池原理等理论知识基础。
从感性认知情况看,学生在日常的生活中经常接触到各种电池,对电池的种类和性能有一定的感性认知基础。
从学习心理看,学生对本节知识会有强烈的好奇心理和探究欲望。
三、教学目标(一)2020年修订的化学课程标准提出以下课程要求:内容要求:认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
了解常见化学电源的工作原理。
学业要求:能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
(二)课标要求在本节教学的具体体现:1.通过阅读教材,了解化学电池的分类、优点和优劣判断标准。
2.通过了解各类典型电池的基本构造,判断正负极,书写电极反应式深入理解化学电池工作原理,逐渐养成“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。
3.通过课堂上了解化学电池的发展史、对比各类典型电池的优劣,课后动手制作化学电池、调查化学电池的应用和回收,逐渐养成“科学精神与社会责任”、“科学探究与创新意识”的化学核心素养。
《第二节化学能与电能(第一课时)》教学设计一、设计思路教学方法:实验探究法。
通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程,引导学生观察、思考、推理、探究。
首先由教师提出问题、创设实验情景,学生通过设计、动手实验探讨原电池原理;然后进行原电池构成条件探究,通过提供材料,让学生设计实验方案,分组讨论、得出结论;最后让学生开展第三个探究性实验:利用所学知识,所给材料,制作水果电池使发光二极管发光,使同学们学会原电池的设计,学会分析问题解决问题的办法,完全让学生体验学习化学乐趣。
二、实验准备电流表、锌片、铜片、碳棒、导线、电池盒、洗瓶、废液缸、镊子、发光二极管稀硫酸、无水乙醇、橙子、香蕉、西红柿、土豆、滤纸三、教学过程条件件环节4 原电池的设计和应用【实验探究3】根据已有的氧化还原反应知识和电学知识,利用已有的实验用品,设计一套原电池装置,使发光二极管能够发光。
当学生的实验出现疑问时加以指导和提示。
【小组内合作,设计、实施实验、记录实验现象】【小组间合作】培养学生处理化学事实的能力。
初步学会控制实验条件的方法,培养小组合作精神。
环节5 火力发电简介和同学们一起学习化学能向电能的间接转化——火力发电。
介绍火力发电的缺点,例如导致雾霾现象,并引导同学们对清洁能源的展望。
【阅读】课本中关于电力在当今社会的应用和作用。
实现思维模式的转换,同时形成高效利用燃料,不浪费能源,积极开发高效清洁燃料的意识。
环节6 达标检测拓展提升【达标检测】见实验报告完成达标检测促进学生掌握基础知识。
【课堂小结】【反思与交流】激发化学学习兴趣,并为下一节课做准备。
【板书设计】《第二节化学能与电能(第一课时)》学情分析这是学生第一次接触到电化学的知识,而在现代社会,学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识,而化学反应与电能之间有什么关系,在本章可以得到解答,从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置,再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。
第二节化学能与电能(第1课时)班级姓名学号【学习目标】1.初步认识原电池的概念、原理及构成条件2.认识化学能转化为电能的重大意义【学习重点】原电池的原理及构成条件【学习难点】从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质【问题思考1】阅读教材39页完成下列问题1.火力发电的原理及利与弊?2.火力发电过程中化学能是直接转化为电能吗?【问题思考2】通过甲和乙两个实验完成下列问题实验现象离子方程式思考甲实验回答下列问题 1.反应中,哪种物质失电子,哪种物质得电子?2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的?3.什么方法可使Zn与H+分开,不让H+直接在Zn表面得电子?实验现象离子方程式思考乙实验回答下列问题 1.反应中,哪种物质失电子,哪种物质得电子?2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的?3.你怎样才能知道导线中有电子通过?4.乙实验中能量的转化形式?一、原电池1. 概念:【问题思考3】阅读课本40-41页总结原电池的工作原理和构成条件2.工作原理:3.原电池的构成条件【实践活动】利用水果制作原电池【我的收获】【课堂小结】【课堂练习】1.下列各个装置中能组成原电池的是()2.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )A. MgB. FeC. AlD. Cu【课后作业】1.课本P45 1、2、3、42.查阅有关资料了解各种电池工作原理学生已经氧化还原反应实质、离子反应及化学反应中能量变化等理论知识有一定的了解,以及对对于火力发电工作原理有所了解,这对学生学习本节知识有非常重要的指导作用,但学生缺乏微观原理分析能力及感性的实验体验。
因此,本节设计为:“互动—实验探究”的学习方法,利用边讲边实验探究和多媒体,有效地帮助学生解决学习过程中可能遇到的问题和困惑。
本节课采用“指导发现、探究教学”模式,以“问题情景—实验探究”为中心的课堂教学模式。
教学内容及学习任务,都是通过对“问题情景”的讨论、探究、实验、评价完成的,突出课堂教学的实效性,充分体现新课程理念下“双主体互动式”教学模式的构建。
《设计原电池化学电源》教学设计一、教材分析“化学能与电能”是高中化学必修课程中化学反应规律的内容,与元素化合物的知识相比,“化学能与电能”概念的建构过程具有丰富的化学学科核心素养的发展价值,是高中一年级全体学生都要重点学习的内容。
该内容可以安排2课时。
第1课时的教学重点是:理解氧化还原反应与原电池原理之间的关系,了解原电池的形成条件,分析简单原电池的工作原理;第2课时设计原电池与常见的化学电源。
新课标的内容要求:知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
学业要求:能举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要素,并能分析简单原电池的工作原理。
因此,该节内容重点是要让学生体验作为不同角色的工作者,思考问题的不同角度,在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。
二、学情分析初中化学已经从燃烧的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,《化学能与电能》的第一课时学习了原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。
所以本课时设计:通过简单原电池装置的设计,增强学生的创新精神;然后了解生活中的各种化学电源的原理,电极材料,电子流向等,既增强了学生的分析、综合、应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
三、素养目标【教学目标】1.会设计简单的原电池。
2.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
3.掌握构成电池的要素,了解不同电极材料对电池性能的影响。
【评价目标】1、科学探究:认识构成原电池的条件及其原理,判断原电池的正负极。
2、创新意识:利用原电池原理能设计原电池。
3、宏观辨识与微观探析:会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。
四、教学重点、难点1.教学重点:简易原电池装置的设计2.教学难点:简易原电池装置的设计五、教学方法情境引入法、任务驱动法、实验探究法、归纳总结法、查阅资料法六、教学设计思路化学电源与学生的生活息息相关,通过换位思考,让学生担任不同的角色,导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程,增强学生的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电极材料,电子流向,电池的缺陷,既增强了学生的分析,综合,应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
电化学实验学情分析教材分析课后反思1. 实验目的和背景电化学实验是高中化学实验中的一项重要内容,通过电化学实验,学生可以深入了解电解质溶液的导电性质,探究电解质的离子反应和电荷转移过程。
本次实验旨在通过学生进行电解质溶液的电导实验,并分析学生对实验的理解程度、实验操作的准确度以及实验结果的分析能力。
2. 实验方法和过程本次实验我们采用了以下步骤:1. 准备工作:清洁实验仪器和玻璃仪器,准备好所需的电解质溶液和电极。
2. 实验操作:将电解质溶液倒入电解池中,将电极插入溶液中,并连接电力源,观察电流表的变化,记录实验过程中的相关数据。
3. 学情分析通过对学生实验过程的观察和实验数据的分析,我们对学生的学情进行了以下分析:1. 理解程度:大部分学生对电解质溶液的导电性质和电荷转移过程有一定的理解,但对于电解质的离子反应以及电离程度方面的理解还有欠缺。
2. 实验操作准确度:大部分学生在实验操作过程中能够按照要求进行,但仍有一些学生在电解质溶液的配制和电极插入的操作上存在一定的困难。
3. 实验结果分析能力:大部分学生对实验结果的分析能力较弱,只能很简单地观察到电解质溶液的导电性能,对于导电性与浓度、温度等因素的关系缺乏深入的分析。
4. 教材分析针对以上学情分析,对教材进行进一步的分析和改进:1. 理解程度:在教材中,应加强对电解质的离子反应和电离程度的阐述,以便学生更好地理解电解质溶液的导电性质。
2. 实验操作准确度:在教材中应增加对实验操作的详细说明,并提供图示,帮助学生更好地进行实验操作。
3. 实验结果分析能力:教材中应加强对实验结果的分析能力的培养,引导学生观察和分析不同条件下实验结果的差异,培养他们的实验思维能力。
5. 课后反思本次实验后,我们对于学生的学情分析和教材的分析有了更具体的认识。
在今后的教学中,我们会结合学生的实际情况,及时调整教学策略,引导学生深入理解电化学实验的原理和操作方法。
在课后练和实验设计上,我们将更加注重培养学生的实验思维能力和数据分析能力,提高他们的实验操作技能和实验结果分析能力。
第3节化学能转化为电能——电池第2课时化学电源【教学目标】1.了解常见化学电源的种类、结构;2.会正确书写常见化学电源的电极反应式和电池反应方程式;3.分析对比常见化学电源组成、结构和工作原理;4.认识不同化学电池的优点和缺点,体会化学电源的演变历程;5.感悟化学电源在科技和生产生活中的贡献,关注能源环保等社会热点问题。
【重点和难点】重点:一次电池、二次电池的反应原理、性能及应用难点:化学电源的工作原理【设计思想】本节课以改进原电池提升化学电源使用价值为目标,以化学史为背景,按照“伏打电池→一次电池→蓄电池→燃料电池(待学)”的变化,感受人类为更好的满足自身需求不断研究改进电池,体现社会“按需设计”的科学发展观。
通过化学史和录像展示,从微观角度研究物质和能量的变化,体会科学探究和创新意识的重要性。
【学案设计】[自主学习]一、化学电池分类及特点【合作探究1】二、一次电池——锌锰干电池锌锰干电池是最早使用的一次电池,目前常见的分为两种,如图分析其构造和工作原理1.酸性锌锰干电池:(1)组成:(2)电极反应式:负极正极总反应【思考1】酸性锌锰干电池有什么优点和缺点?优点:缺点:【思考2】酸性锌锰干电池用久了会漏液,为什么?如何改进?(提示:氯化铵溶液显酸性)【合作探究2】2.碱性锌锰干电池已知电池反应为Zn+MnO2+H2O===ZnO+Mn(OH)2,结合构造,试分析以下内容:(1)电极材料:负极正极(2)电解质(3)写出两极反应式:负极:正极:【思考3】比较两种干电池的结构,试分析为什么碱性锌锰干电池有逐渐取代酸性电池的趋势?【合作探究3】三、可充电电池(二次电池)------铅蓄电池铅蓄电池是应用广泛的可充电电池,下面请回答以下问题1.结构:铅蓄电池结构复杂,如图它由两组栅状极板交替排列而成,正极板为,负极板为,电解质溶液是。
2.工作原理:(1)放电时是池,能量转化为:发生的总反应为电极反应式:负极正极(2)充电时是池,能量转化为:发生的总反应为电极反应式:阴极阳极【思考4】铅蓄电池有哪些缺点?【小结】从物质变化和能量变化角度总结铅蓄电池的工作原理【对点训练】铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正、负极板是惰性电极,电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,试回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)(1)放电时正极的电极反应式是,电解液中H2SO4的浓度将变。
第四章第二节化学电源一.教材分析通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识,为本节的学习做好了充分的理论知识准备。
化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性,和广阔的应用范围的技术产品。
本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。
现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。
教材选取具有代表性的三大类电池,如生活中最常用的一次电池(碱性锌锰电池)、二次电池(铅蓄电池)、和在未来有着美好应用前景燃料电池。
简介了电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围。
同时向学生渗透绿色环保的意识。
二.学情分析在必修二中学生已学习了氧化还原反应的初步知识,前一节又已经学过原电池的基本内容,知道原电池的定义,形成条件,简单得电极反应等,所以在此基础上,进一步学习化学电源的知识。
学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论,具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。
三.教学大纲及考试说明1.进一步了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理,知道他们在生产生活和国防中的实际应用四.教学目标1.知识与技能知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池认识一次电池二次电池燃料电池等积累化学电池,知道评价电池优劣的标准会书写常用的化学电池的电极反应式和电池反应2.过程与方法通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理,认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。
掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。
3.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,增强学生的环保意识五.教学重难点重点:常见化学电源的化学原理难点:常见化学电源的电极反应六.课时安排 1课时七.教学方法:本科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。
《化学能与电能——发展中的化学电源》教学设计一、教学设计理念和思路本节课是《化学能与电能》的第二课时,发展中的化学电源并不是高考中的重点,但本人认为非常重要。
本节内容与生活联系密切相关,这节课的有效教学不仅会让学生学到知识,更重要的是帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,体会化学和创新意识在社会发展中的作用。
综上,本节课决不能仅仅停留在书写电极反应式的层面,也不能就当科普知识讲座,简单介绍一下或学生自己阅读了事,要让学生对前面知识有一个深入的认识,要将理论联系实际的内容(如电池的应用、各类电池的优缺点)有一个完整的全局体会。
整体的设计思路按“干电池→充电电池→燃料电池”的发展线索,注重培养学生“化学科技在不断改进创新中发展”的发展观和创新意识,即侧重于过程与方法、态度、情感和价值观的教学目标的落实。
同时具体的教学过程主要考虑以下几个方面:1.教学内容源于课本内容和课标要求;2.教学深度和广度考虑学生实际情况;3.教学方式采用多样化;4.教学设备和用具辅助教学。
二、教学特色“先学后教、当堂达标”的高效课堂教学模式。
传统的课堂中教师讲的多,缺乏针对性和实效性,缺乏学生的参与和互动。
本节课教学的起点是教师先指导学生展开自学(即先学过程),然后再根据学生学的情况引导学生研讨内容、解决问题、发散思维、改进创新,教师只做评定,补充,更正(即后教过程);同时充分发挥学习小组的作用,体现组内合作、组外竞争的学习意识,最后让学生当堂完成检测题,经过训练,形成能力,从而真正实现了“当堂达标”。
三、附教学详案达标检测1.随着人们生活质量的不断提高,废旧电池必须进行集中处理,其首要原因是()A.利用废电池外壳的金属材料B.防止废电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极。
2.人造地球卫星用到一种高能电池—银锌蓄电池,其电池电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag++2OH-。
高中化学电源教学反思教案一、教学内容回顾本节课主要介绍了电源的概念和分类,包括化学电池、太阳能电池和燃料电池等。
通过讲解电源的原理和结构,学生应该能够理解不同类型的电池如何工作,以及它们在生活中的应用。
二、教学反思与问题解决1.教学目标是否明确:在本节课中,重点是让学生了解不同类型的电池及其特点,学会通过电源产生电流。
在今后的教学中可以明确目标,让学生更好地理解和消化所学知识。
2.教学内容设计是否合理:在本节课中,我通过举例和实验让学生更直观地了解电源的运作原理,但是可能存在一些不够清晰的地方。
在今后的教学中可以结合更多案例和实践,让学生更加深入地理解电源的工作原理。
3.教学方法是否得当:在本节课中,我主要采用讲解和实验相结合的方式进行教学,但是可能缺乏一些互动性和参与性。
在今后的教学中可以尝试更多的互动式教学方法,让学生更积极地参与到课堂中来。
4.学生是否能充分理解:本节课中,学生学习了电源的原理和分类,但是可能存在一些深度理解不够的情况。
在今后的教学中可以设计更多启发式问题,引导学生深入思考和理解。
5.未来的教学改进方向:在今后的教学中,我将更加注重引导学生自主学习,倡导探究和研究的精神。
通过多样化的教学方法和更深入的教学设计,让学生在电源这一领域有更加全面和深入的认识。
三、课堂内容总结本节课主要介绍了电源的概念和分类,让学生了解不同类型的电池及其工作原理。
通过实验和案例,学生更加直观地了解了电源的运作过程,为今后的学习打下了坚实的基础。
四、课后作业安排1.复习本节课的重点内容,理清自己的思路和理解。
2.选择一个电源的类型,了解其结构和原理,并撰写一篇学习笔记。
3.预习下节课的内容,做好相关的知识准备。
五、教学反思本节课中,我对教学内容和方法进行了全面的反思和总结,发现了一些存在的问题并提出了改进方向。
通过不断地反思和探讨,我相信我的教学水平会不断提高,为学生带来更好的学习体验。
教学设计一、教学目标知识与技能:1、通过火电站工作原理示意图的展示,了解火力发电原理;2、通过类比于物理电路的形成,利用将氧化还原反应分开的思想能够设计一个原电池的模型3、通过教师讲述学生能理解原电池的工作原理4、学生能够判断出原电池的负极并说出其判断方式;5、通过动手实验,掌握原电池形成的前提和条件,并能灵活应用到设计更多的原电池。
过程与方法:1、通过分组实验,使学生经历探究性实验的过程与方法。
2、能运用观察、比较、归纳等科学方法探究出原电池的形成条件。
情感态度价值观1、寓学于乐,同学们能够积极参与实验探究过程中,体验化学思想与心灵的碰撞,产生认知冲突然后突破的快感,体会获得成功的成就感。
2、通过化学能转变为电能的重要意义体会化学对社会科技的重要价值。
3、通过研究火力发电的弊端使学生树立绿色环保、节约的化学思想和为人类文明社会努力学习化学责任感和使命感。
二、教学重、难点教学重点:氧化还原电子转移为依据的原电池设计初步认识原电池的原理、概念、组成已经应用;原电池形成条件。
教学难点:氧化还原反应分开进行的思想与原电池模型设计的结合;原电池的本质以及形成条件三、教学策略的选择与设计火力发电原理【展示】2013我国发电总量构成图【讲述】从这张发电总量构成图来看,我国目前火力发电占主导地位。
接下来我们就来研究一下火力发电的原理。
【展示】火电站工作原理示意图【分析】火电是通过化石燃料的燃烧,将化学能转变为热能,热水使热水变为蒸汽,推动蒸汽机轮,将热能转化为机械能,然后带动发电机,将机械能转化为电能。
【提问】火力发电有什么优点和缺点?(同桌讨论)【理答】火电站建厂造价低廉,不受自然环境影响(如季节气候)。
火力发电厂从储存在煤中的化学能到最终转变成电能,经历了多个环节,每一个环节的转化,能量都不可能是100%利用的,那么必将造成大量能源的损耗,实际上目前我国火力发电中,能源的利用率仅为30%~40%。
煤炭是不可再生资源,用完就没了,所以我们要节约能源,从身边做起认真听讲思考、交流、讨论并回答问题通过饼状图说明我国事火力发电占主导地位,并讲述火电站工作原理并讲述能量转化。
教学设计一、教学目标知识与技能:知道原电池的概念,认识原电池的工作原理,初步掌握电极的判断方法;理解原电池的形成条件;会写电极反应方程式。
掌握科学探究的一般思路和常用方法。
过程与方法:引导学生主动参与,与人合作,科学探究,认真观察、归纳从而解决问题。
情感态度与价值观:培养学生勇于创新,积极实践的科学精神和科学态度;体验与他人合作,主动交流科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
二、教学重、难点教学重点:一个知识—原电池的相关知识:定义,原理,正负极的判断,形成条件,电极方程式的书写。
一种方法—用试验方法探究原电池的形成条件过程中掌握:改变影响实验的一个因子的探究方法。
一条思路—问题猜想试验论证结论一种思想—学以致用的思想。
教学难点:原电池工作原理的理解和构成条件的探究;电极方程式的书写。
三、教材处理(1)调整教材知识顺序,先学习原电池知识,然后再学习2009年我国发电总量构成图和火力发电的有关知识,引导学生分析讨论:火力发电的利与弊,以巩固对原电池概念的再认识。
(2)把教材中的“实验2-4”改为3个对比分析的探究实验,并增加了原电池产生电流方向的实验探究和形成条件的实验探究,以培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和合作能力。
(3)通过播放动画,揭示原电池的微观工作原理,将学生看不见的微观世界宏观化,从而降低教学难度,增强教学的直观性,帮助学生理解化学能转化为电能的原理,认识其本质,提高课堂效率。
四、教法与学法以教学目标为导向,以学生情况为依据,以教学内容为基础,以培养能力为目的,事先编写学案,提前发给学生,以促进学生在“自主”中求知;课堂上采用实验探究、小组交流合作等学习方式让学生在“合作”中获取知识,在“探究”中发展能力。
所以,我采用:教法方法:实验探究、启发、多媒体教学法指导学生的学习方法:自主学习、实验探究、观察、归纳、交流合作法整个教学过程中教师力求以组织者、支持者和合作者的身份与学生共同获取知识解决问题,让学生“学会”。
化学电源教学设计一、教学目标:1.知识与技能:复习原电池的化学原理,掌握形成原电池的基本条件。
掌握电极式书写的一般步骤。
2.过程与方法:通过化学化学电源的使用史实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。
加深理解实践一认识一再实践一再认识的辨证唯物主义的思维方法。
3.情感态度与价值观:通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学态度。
激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
二、教学难点:化学电池的反应原理、电极反应式的书写教学重点:一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理三、教学过程:【介绍】化学电池的起源。
【讲述】由伏打电堆到丹尼尔电池再到干电池的诞生。
【广告引入】第一则广告:白象电池。
【提问】为什么电池会出现漏液,胀气的现象。
【学生讨论交流】正极生成了氨气和氢气,存在自放电问题。
【升级讲述】碱性锌镒干电池的优化。
【书写电极式】负极:Zn-2e-+20H-=ZnO+H 20正极:Mn02+2e-+2H20=Mn(0H)2+20H-【学生分析书写模型】1、 看材料,定两极2、 列物质,标得失3、看环境,配守恒【情感教育】一次电池的污染,注意回收利用。
【广告引入】第二则广告:白象牌蓄电池【汇报交流】电极反应:(放电时)能够自发进行负极:Pb(s)+SO 广(aq)-2e=PbSO,(s)正极:PbO 2(s)+4H +(aq)+S042(aq)+2e=PbSO 4(s)+2H 20(l)总反应:Pb(s)+Pb02(s)+2H 2S04(aq)=2PbSO 4(s)+2H 20(l)电极反应:(充电时)不能自发进行阴极:PbSO 4(s)+2e'=Pb(s)+S042_(aq)阳极:PbSOXs)+2H 20(l)-2e _=Pb02(s)+4H +(aq)+SOf(aq)总反应:2PbSO 4(s)+2H 20(l)=Pb(s)+Pb02(s)+2H 2SO 4(aq)【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。
第二节化学电源
【教学目标】
知识与技能
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。
过程与方法
本设计让学生在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。
情感态度与价值观
认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位;了解环境保护在生产生活中的重要作用。
培养学生的自主学习能力,信息搜集处理能力及团队合作精神。
【【【和难点【
一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用是教学重点,化学电池的反应原理是教学难点。
【温故知新【
通过原电池知识的复习,过渡到新课的学习。
【阅读】
阅读教材74页的内容,回答有关问题。
【讲解】
一.一次电源:
1.普通的锌锰干电池
2.碱性锌锰电池
3.纽扣电池
4.锂电池
二.二次电池(蓄电池):铅蓄电池
放电时:可以自发进行
负极:Pb(s)+ SO42-(aq) - 2e-= PbSO4(s)
正极:PbO2(s)+ 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)
总反应:Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
充电时:不能自发进行
阴极:PbSO4(s)+ 2e-=Pb(s)+ SO42-(aq)
阳极:PbSO4(s) + 2H2O(l) - 2e- = PbO2(s)+ 4H+ (aq)+ SO42-(aq)
总反应:2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)
三.燃料电池:氢氧燃料电池
【规律提升】
电极反应式的书写方法
【学以致用】练习
熔融盐燃料电池因有较高的发电效率受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极燃气,制得在65℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正极反应式:_________________________
总反应式::_________________________
【链接高考】
研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )
A.正极反应式:Ag+Cl--e- =AgCl
B.每生成1mol Na2Mn5O10转移2mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D.AgCl是还原产物
【评测练习】
1、关于铅蓄电池放电时的说法正确的()
A.电池的负极材料是铅板
B.正极发生的反应是Pb +SO42--2e-= PbSO4
C.电池中硫酸的浓度不发生变化
D.负极质量减少、正极质量增加
2.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
总反应:3Zn+ 2K2FeO4+ 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应为:Zn — 2e— + 2OH— == Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3 — 3e— + 5OH— == FeO42— + 4H2O
C.放电时每转移3moL电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
【环保小贴士】
【小结】
【作业】
1.复习本节课所学的知识
2.完成《同步学案》相关习题
【学情分析】
学生已学习了氧化还原反应规律和原电池的工作原理,通过对具体电池反应的观察、分析的训练,具有一定的观察能力和思维能力。
学生对课本介绍的几种常见化学电源都有基本的了解,包括:反应原理,电极材料,电池基本结构。
学生对废旧电池引起的环境问题略有了解。
教学的难点在于,要引导学生从几种常见电池的发展历史、性能特点、结构特点中归纳提炼出提升电池性能的一般途径,进一步强化电极反应式的书写,是一个更高层次思维能力挑战。
【效果分析】
通过学生自学、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程,增强学生的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电池的缺陷,既增强了学生
的分析,综合,应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解,取得了比较好的教学效果。
【教材分析】
高中化学电化学板块历来是教学重点和难点,新课标教材基本都分为两个阶段进行教学一是必修部分,只介绍原电池的基本工作原理,初略介绍的常见化学电源,二是选修部分,探讨了原电池的改进模型“带盐桥的原电池”,也从电极反应、电极材料、电池结构方面,相对深入的介绍了常见化学电源。
人教版·化学·选修4《化学反应原理》第四章第二节“化学电源”处在整个原电池原理教学的最后阶段,实际上是对之前教材内容的概括和应用,是将化学原理应用于产品设计和技术改进的典型案例。
本节的教学是理论知识(氧化还原反应)在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。
简介了三种电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围。
同时向学生渗透绿色环保的意识。
是一处不可多得的培养学生探究能力,提升学生科学素养,树立学生辩证观念的好素材。
【学以致用】练习
熔融盐燃料电池因有较高的发电效率受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极燃气,制得在65℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正极反应式:_________________________
总反应式::_________________________
【评测练习】
1、关于铅蓄电池放电时的说法正确的()
A.电池的负极材料是铅板
B.正极发生的反应是Pb +SO42--2e-= PbSO4
C.电池中硫酸的浓度不发生变化
D.负极质量减少、正极质量增加
2.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电
电压。
总反应:3Zn+ 2K2FeO4+ 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应为:Zn — 2e— + 2OH— == Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3 — 3e— + 5OH— == FeO42— + 4H2O
C.放电时每转移3moL电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
【课后反思】
虽然本节课感觉教学效果还不错,感觉还存在一定的问题。
如
1.因时间关系对燃料电池电极反应式的书写讲解不是透彻,只用了书写的第二种方法,没给学生分析如何直接书写。
2.本节课讲授的电池,其种类繁多、用途广泛不宜讲得太繁杂。
对感兴趣的学生可以让他们自己去进行课外阅读以加深对化学电源有更深层次的了解。
3.学生课堂活动还不够,因录课学生有点紧张,课堂气氛还不太活跃。
对存在的问题,在以后的教学工作中,将不断完善。
【课程标准】【课标分析】
本节内容选自人教版化学选修4第四章第二节,《普通高中化学课程标准》对本课教学内容的要求为:通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能转化的实际意义及其应用。
前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
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;通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理,强化电极反应式的书写;了解本部分内容在高考中的地位和考查形式;了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染,增强环保意识。