高中化學(xué)-《化學(xué)電源》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

化學(xué)電源教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo):

1.知識(shí)與技能:

復(fù)習(xí)原電池的化學(xué)原理，掌握形成原電池的基本條件。掌握電極式書

寫的一般步驟。

2.過程與方法：

通過化學(xué)化學(xué)電源的使用史實(shí)引導(dǎo)學(xué)生以問題為中心的學(xué)習(xí)方法。學(xué)

會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。加深理解實(shí)踐一認(rèn)識(shí)一再實(shí)踐一再認(rèn)

識(shí)的辨證唯物主義的思維方法。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

通過原電池的發(fā)明、發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與投身科學(xué)追求真理的積極情感。

二、教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)電池的反應(yīng)原理、電極反應(yīng)式的書寫

教學(xué)重點(diǎn)：一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理

三、教學(xué)過程：

【介紹】化學(xué)電池的起源。

【講述】由伏打電堆到丹尼爾電池再到干電池的誕生。

【廣告引入】第一則廣告：白象電池。

【提問】為什么電池會(huì)出現(xiàn)漏液，脹氣的現(xiàn)象。

【學(xué)生討論交流】正極生成了氨氣和氫氣，存在自放電問題。

【升級(jí)講述】堿性鋅錦干電池的優(yōu)化。

【書寫電極式】

負(fù)極：Zn-2e-+20H-=ZnO+H20

正極：Mn02+2e-+2H20=Mn(0H)2+20H-

【學(xué)生分析書寫模型】

1、看材料，定兩極

2、列物質(zhì)，標(biāo)得失

3、看環(huán)境，配守恒

【情感教育】一次電池的污染，注意回收利用。

【廣告引入】第二則廣告：白象牌蓄電池

【匯報(bào)交流】電極反應(yīng)：(放電時(shí))可以自發(fā)進(jìn)行

負(fù)極：Pb(s)+SOZ(aq)-2e-=PbS04(s)

-

正極:PbO2(s)+4H'(aq)+SO?(aq)+2e=PbS04(s)+2H20(l)

總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO](s)+2H20(l)

電極反應(yīng)：(充電時(shí))不能自發(fā)進(jìn)行

陰極：PbSO.,(s)+2e=Pb(s)+S0.,2'(aq)

2-

陽極：PbSOjs)+2H20(l)-2e「=PbO2(s)+4H'(aq)+S04(aq)

總反應(yīng)：2PbsOKs)+2H20(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2so“aq)

【要求學(xué)生討論】蓄電池在應(yīng)用中存在的優(yōu)缺點(diǎn)。

【提問】是否可以安裝在手機(jī)上？

缺點(diǎn)：笨重

【廣告引入】第三則廣告：OPPO手機(jī)，充電5分鐘，通話兩小時(shí)。

【練習(xí)】：鋰離子電池電極方程的書寫。

-+

負(fù)極：LixC6—xe==xLi+C6

1

正極：Li1-xCo02+xLi+xe—==LiCo02

【圖片導(dǎo)出】燃料電池，展示氫氧料電池圖片

【動(dòng)手操作】自制氫氧燃料電池并分析帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。

【書寫電極式】

酸性介質(zhì)電極反應(yīng)

【歸納講述】：能夠燃燒的物質(zhì)在一定條件下都能和相應(yīng)的氧化劑（常

用的是氧氣）構(gòu)成燃燒電池，可燃物（還原劑）做負(fù)極，氧化劑做正

極。書寫電極反應(yīng)時(shí)要特別考慮電解質(zhì)溶液的影響，尤其是電解質(zhì)溶

液的酸堿性。

【深化概括化學(xué)電源的本質(zhì)】

1.什么叫化學(xué)電源--能夠?qū)嶋H應(yīng)用的原電池

2.化學(xué)電源的本質(zhì)--原電池原理+電池結(jié)構(gòu)材料

【總結(jié)】化學(xué)電源的發(fā)展推進(jìn)也體現(xiàn)著人類文明的發(fā)展進(jìn)程。

《化學(xué)電源》學(xué)情分析

前面關(guān)于原電池的學(xué)習(xí)，是了解化學(xué)能怎樣轉(zhuǎn)換成電能的理論性

問題，而本節(jié)教學(xué)是要進(jìn)一步了解依據(jù)原電池原理開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品一

一化學(xué)電池。

化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的電源，小到手表、單放

機(jī)、兒童玩具，大到航空航天、衛(wèi)星通訊，幾乎無處不在。因此，學(xué)

生在過去的學(xué)習(xí)和生活中已經(jīng)對(duì)許多不同類型的電池有所了解。正是

基于這一點(diǎn)，教科書一開始設(shè)置的“學(xué)與問”就是要學(xué)生自覺地將?自

己已經(jīng)積累的感性知識(shí)與新課教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)為了幫助學(xué)生對(duì)化學(xué)

電池的了解繼續(xù)深入一步，在具體知識(shí)方面，教科書概要性地介紹了

電池的分類、優(yōu)點(diǎn)以及質(zhì)量?jī)?yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并以三大類型電池一一

一次電池、二次電池、燃料電池的相關(guān)知識(shí)為主線，以堿性鋅鎰電池、

鉛蓄電池和氫氧燃料電池為代表，簡(jiǎn)要介紹了電池的基本構(gòu)造、工作

原理、性能和適用范圍系起來。

本節(jié)教學(xué)注重電化學(xué)知識(shí)與科技發(fā)展的緊密聯(lián)系，教科書中提供

了“鋅銀電池”“鋰電池”“微型燃料電池”等閱讀資料，目的是幫助

學(xué)生了解電池工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景。在教學(xué)中，我們還應(yīng)密切關(guān)注

能源、環(huán)保方面的時(shí)事新聞，關(guān)注科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，以適時(shí)地為教學(xué)

補(bǔ)充相關(guān)素材。

《化學(xué)電源》效果分析

本節(jié)課打破原有的課堂形式，以廣告的發(fā)展歷程為話題，在電池

迭代更新的認(rèn)識(shí)中，研究不同電池的工作原理，在動(dòng)手操作中體驗(yàn)化

學(xué)原理和科學(xué)技術(shù)的完美融合。在課堂中，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與化學(xué)有關(guān)

的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和新能源開發(fā)的重要性。具有可持續(xù)

發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的

相互關(guān)系，贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，體驗(yàn)化學(xué)進(jìn)步對(duì)人類文

明的推動(dòng)。

因此，我在本堂課中，充分開展學(xué)生的探究式實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行充分

的討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握從現(xiàn)象到本質(zhì)的關(guān)系。由于課前進(jìn)行了充分的

準(zhǔn)備，所以一堂課下來，教與學(xué)都收到了很好的效果：

1.廣告的引入，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，關(guān)注電池迭代進(jìn)步中化學(xué)

技術(shù)對(duì)人類文明的支持。

2.以堿性鋅錦電池、鉛蓄電池和氫氧燃料電池為代表，簡(jiǎn)要介紹了

電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍，引出了綠色環(huán)保等

概念研究解決化學(xué)能轉(zhuǎn)電能的方法和途徑，能認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象與模型

之間的聯(lián)系，能運(yùn)用認(rèn)知模型來描述和解釋物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變

化。

3.通過實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)讓學(xué)生親自動(dòng)手，以縮短觀察的距離，增

強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。

化學(xué)電源教材分析

化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的電源，小到手表、單放

機(jī)、兒童玩具，大到航空航天、衛(wèi)星通訊，幾乎無處不在。因此，學(xué)

生在過去的學(xué)習(xí)和生活中已經(jīng)對(duì)許多不同類型的電池有所了解。正是

基于這一點(diǎn)，教科書一開始設(shè)置的“學(xué)與問”就是要學(xué)生自覺地將自

己已經(jīng)積累的感性知識(shí)與新課教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系起來。

本節(jié)課的重點(diǎn)是利用化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)，了解化學(xué)能和

電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要作用。難點(diǎn)在于從物質(zhì)的氧化還原

反應(yīng)角度，理解化學(xué)電源的種類及其工作原理，會(huì)書寫電極反應(yīng)式。

同時(shí)教育大家以可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，了解各類化學(xué)電源的優(yōu)缺點(diǎn)和化學(xué)

電源的發(fā)展趨勢(shì)。

為了幫助學(xué)生對(duì)化學(xué)電池的了解繼續(xù)深入一步，在具體知識(shí)方面,

教科書概要性地介紹了電池的分類、優(yōu)點(diǎn)以及質(zhì)量?jī)?yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn),

并以三大類型電池------次電池、二次電池、燃料電池的相關(guān)知識(shí)為

主線，以堿性鋅錦電池、鉛蓄電池和氫氧燃料電池為代表，簡(jiǎn)要介紹

了電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍，引出了綠色環(huán)保等

概念。

本節(jié)教學(xué)注重電化學(xué)知識(shí)與科技發(fā)展的緊密聯(lián)系，教科書中提供

了“鋅銀電池”“鋰電池”“微型燃料電池”等閱讀資料，目的是幫助

學(xué)生了解電池工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景。在教學(xué)中，我們還應(yīng)密切關(guān)注

能源、環(huán)保方面的時(shí)事新聞，關(guān)注科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，以適時(shí)地為教學(xué)

補(bǔ)充相關(guān)素材。

新課引入，重在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在學(xué)生活動(dòng)的基礎(chǔ)上，可

配合使用一些實(shí)物或圖片的展示，加上對(duì)各類電池標(biāo)志的輔助說明，

或者引用一段關(guān)于電池工業(yè)的新聞報(bào)道，都有助于引起學(xué)生對(duì)本課教

學(xué)內(nèi)容的關(guān)注和積極參與探究的意識(shí)。關(guān)于一次電池、二次電池和燃

料電池的教學(xué)可以從不同角度展開，既可以從學(xué)科知識(shí)的角度介紹化

學(xué)電池的分類、工作原理和用途，也可以從歷史的角度介紹化學(xué)電池

工業(yè)隨社會(huì)、科技發(fā)展而發(fā)展的歷程和前景，同時(shí)還應(yīng)注意幫助學(xué)生

理解一一要使一項(xiàng)理論性研究成果轉(zhuǎn)化成技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值,

需要考慮許多復(fù)雜的技術(shù)問題和社會(huì)問題。

化學(xué)電源評(píng)測(cè)練習(xí)

［基礎(chǔ)自測(cè)］

1.判斷正誤(正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“X”)。

(1)燃料電池工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式與火力發(fā)電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形

式相同。()

(2)燃料電池工作時(shí)，還原劑通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

()

(3)鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)。

()

(4)燃料電池工作時(shí)，化學(xué)能可以全部轉(zhuǎn)化為電能。()

(5)手機(jī)、電腦中使用的鋰電池屬于一次電池。()

(6)堿性鋅鎰干電池比普通鋅鎰干電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間

長(zhǎng)。()

(7)鋅銀二次電池充電時(shí)，鋅電極接電池的正極。()

2.一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為：

--

H2+20H-2e=2H20；

-

NiO(OH)+H20+e-=Ni(0H)2+0Ho

當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是

()

A.乩0的還原B.NiO(OH)的還原

C.乩的氧化D.Ni(OH)2的氧化

3.鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，且鎂電池放電時(shí)

電壓高而平穩(wěn)，因而越來越成為人們研制綠色原電池所關(guān)注的焦點(diǎn)。

放電

其中一種鎂電池的反應(yīng)為AMg+MosSi充電MgM03sl，則鎂電池放電時(shí)，

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.幗2+向正極遷移

B.正極反應(yīng)式為Mo3s1+2xe-=%：&'-

C.Mo3s4發(fā)生氧化反應(yīng)

D.負(fù)極反應(yīng)式為刈g—2xe-=Mlg"

4.在堿性鋅鎰干電池中，已知?dú)溲趸浫芤簽殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的

電池總反應(yīng)為Zn+2Mn02+2H20=2Mn0(OH)+Zn(0H)2o下列該電池的

電極反應(yīng)，正確的是()

A.負(fù)極反應(yīng)為Zn—2e-=Zn"

B.負(fù)極反應(yīng)為Zn-2—+2H20=Zn(0H)2+2H+

C.正極反應(yīng)為2Mn0z+2e-+2H+=2MnO(OH)

D.正極反應(yīng)為2MnC?2+2e-+2H20=2Mn0(0H)+20H-

5.某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2co八K2cOs為電解質(zhì)，以CH,

為燃料時(shí)，該電池工作原理如圖。下列說法正確的是()

A.a為CH”b為CO?

B.cor向正極移動(dòng)

C.此電池在常溫時(shí)也能工作

D.正極電極反應(yīng)式為02+20)2+46-=20)廠

6.鉛蓄電池是化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbOz,電解質(zhì)

為稀硫酸，工作時(shí)該電池的總反應(yīng)式為Pb+Pb02+2H2S0.,=2PbS04+

2H2O。試根據(jù)上述情況判斷：

(1)蓄電池的負(fù)極材料是。

⑵工作時(shí)，正極反應(yīng)為

(3)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH(填“增大”“減小”或“不

變”)。

(4)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子移向極。

(5)電流方向從極流向極。

(6)充電時(shí)，鉛蓄電池的負(fù)極與電源的極相連接。

［深度思考］

1.下列有關(guān)化學(xué)電池的說法中正確的是()

A.化學(xué)電池只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.燃料電池能將全部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.鋅銀電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)

D.一次電池包括干電池和蓄電池

2.科學(xué)工作者為心臟病患者設(shè)計(jì)的心臟起搏器的電池是以Pt和

Zn為電極材料，依靠人體體液中含有的一定濃度的溶解氧、仁和Zr?

+進(jìn)行工作的。該電池工作時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為()

A.Zn—2e-^Zn2t

+

B.2H+2e-=H2t

--

C.40H-4e=02t+2H20

+-

D.02+4H+4e=2H20

3.熔融碳酸鹽燃料電池，是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)

隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池，其電解質(zhì)是熔融態(tài)

碳酸鹽。下圖是用熔融碳酸鹽作電解質(zhì)，氫氣和氧氣形成的燃料電池。

下列說法不正確的是()

A.該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為乩-2e-+aT=H20+C()2

B.該電池中的CO廠由左邊移向右邊

C.該電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式為02+2C02+4e-=2C(r

D.該電池放電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)正極消耗1molO2和2mol

C02

4.(1)依據(jù)原電池的構(gòu)成，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原

電池的是(填序號(hào))。

A.C(s)+C02(g)=2C0(g)

B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaCl(aq)+H20(l)

C.2H20(l)=2H2(g)+02(g)

D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

若以熔融的K2c與CO2為反應(yīng)的環(huán)境，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)

原電池，請(qǐng)寫出該原電池的負(fù)極反應(yīng)式：

(2)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以反、乩為電極反

應(yīng)物，以HC1—NHC1為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池，放電過程中，

溶液中俊根離子濃度逐漸增大。請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式：

《化學(xué)電源》課后反思

在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和組內(nèi)老師的指導(dǎo)和幫助下，我順利地開設(shè)了錄像課

《化學(xué)電源》，課雖然結(jié)束了，但留給我的思考和反思并沒有結(jié)束。

通過本節(jié)課的教學(xué)，使我深切地感受到：教師應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的

組織者、參與者、幫助者、引導(dǎo)者、促進(jìn)者，成為課程的研究者、開

發(fā)者、決策者；課堂上不僅自己要活躍，更要使學(xué)生充分活躍，.應(yīng)最

大可能地把學(xué)生的熱情，積極性，主動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來，給他們一個(gè)充滿

樂趣的時(shí)間和空間