选修4 化学反应原理第二节 化学电源教案及反思

这是一份选修4 化学反应原理第二节 化学电源教案及反思，共5页。教案主要包含了回顾复习等内容，欢迎下载使用。
核心素养
通过对生活中常见的化学电源的认识，培养学生的社会责任感，具有理论联系实际的观念，具有将化学成果应用于生产、生活的意识。
指导思想与理论依据
深化认识和优化思维品质是选修教学的重要目标，这一目标的完成应基于学生已有的认识，这就是必修中建立起的相关知识系统。要创设实际问题情境，并在解决这一问题的过程中引导学生自主形成相应的程序和方法。
本节课的教学设计通过比较“化学电源”这一内容在必修和选修课程中的不同，分析学生在必修课程中已经建立的认知框架，寻找学生的“最近发展区”，围绕有一定难度的理论探究和实验探究活动，帮助学生在已有的知识基础上，对原电池为雏形发展起来的化学电源认识得到逐层发展。
教学背景分析
化学电源其实它不是一个简单的关于原电池的应用，它本身也反映了学科当中基于原电池的电化学的研究角度和视野。化学电源这部分如果只做一个科普介绍，这其实是降低了化学电源这的教学价值。特别是对于反应原理模块的化学电源，必须和原电池打通考虑，不能把它们变成孤立的内容。或者说原电池就讲原理，化学电源就不讲原理，而只是知道、了解。那样学原电池的功能就无法体现出来了。其实化学电源是科学家研究原电池的直接目的，科学家正是用原电池的原理制作化学电源的，化学电源体现了原电池的研究价值。对于学生来讲，要建立原电池和化学电源的关系，让学生体会到化学家是怎样用原电池去研究化学电源的。原电池和化学电源基本构成一样，变的是哪部分，不同的化学电源之间又变化了什么。尽管学生不能背下这些东西，但至少思路上学生可以连通了，他可以理解科学家开发化学电源的路径和方向。
本课教学目标设计
三维目标：深入理解原电池的工作原理基础上，通过理论探究明确碱性锌锰干电池和铅蓄电池的内部构造和工作原理，通过实验探究明确燃料的电池的工作原理，深化对原电池的认识，了解原电池发展到化学电源的复杂性。学会书写简单化学电源的电极反应式，能根据具体的氧化还原反应设计简单的化学电源。通过探究活动感悟科学家利用原电池原理设计化学电源的艰辛，体会化学家利用原电池原理研究化学电源的一般思路和方法，感受人类在开发利用化学电源中的思考与困惑，感悟人类对化学电源经历的实用性到绿色化再到可持续的认识发展过程，体会人与自然建立和谐共生关系的重要性。
教学重点
碱性锌锰干电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的工作原理
教学难点
利用原电池的原理设计化学电源的思路和方法
教学过程
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
【引入】简单介绍神奇的便携式手机充电器
【复习】铜锌原电池装置中正负极分别发生了什么反应？电流是如何产生的？
【回顾复习】原电池是化学能转化为电能的装置。复习池工作原理，重新体会氧化反应和还原反应分开在两极完成电子转移有序进行，从而形成电流的过程。
激发学生学习新知识的热情
复习已经掌握的原电池原理为后面的深化理解化学电源原理提供基础。
理论探究： 碱性锌锰干电池和铅蓄电池的装置简图和工作原理
引导学生认识到原电池与生活中的各种化学电源之间的还有很大差距。提出问题：科学家在依据原电池的原理设计化学电源时要综合考虑全面分析哪些因素？引导学生一起总结：
积极思考：
根据生活经验认识原电池和化学电源的差别，分析科学家设计化学电源时要必须解决的问题
比能量、原料、安全、环保„„
学生对实验室的原电池和生活中的化学电源的差别有感性认识上升到理性认识。积极思考以原电池为原理设计化学电源的考虑因素和解决策略。
鼓励学生依据两个氧化还原反应方程式
利用原电池原理，考虑设计化学电源的因素。
设计生活中常用的两种化学电源碱性锌锰干电池和铅蓄电池装置简图。
多数同学沿着原电池的原理设计如下两种装置，可能会有部分同学会从金属氧化物能否直接做电极、溶液浓度、固体表面积以及盐桥角度考虑。
深化对原电池原理的认识，体会设计化学电源和设计原电池的差别，体会化学电源设计的复杂性
对比碱性锌锰干电池和铅蓄电池的实际内部构造。引导学生完成电极反应方程式。
积极的对比两种电池内部实际结构与自己设计的相同点和不同点。
对比中完善了对两种化学电源的构造认识和原理认识，也完成了对化学电源设计的要点认识
实验
探究： 氢氧燃料电池的装置简图和工作原理
引导学生分析：
氢氧燃料电池的反应原料氢气和氧气如何得失电子？如何设计氢氧燃料电池的装置简图？
学生模仿二氧化锰和二氧化铅的处理方式，涂在导体电极表面的方式，但学生不能确定气体能否被固体吸附
学生在前面已经了解二氧化锰和二氧化铅在导体电极表面得电子的方式，在这里可以迁移类比。
鼓励学生实验探究：先电解制得氢气氧气，然后体验是否通过用石墨做电极形成电流。
学生实验：
视觉体验真实感受是最鲜活的教材，电流表指针有偏转坚定了学生的推测。 实验现象与理论推测相结合，体会化学实验在化学研
究中的重要价值。
展示实验教具：氢氧燃料电池试验器 演示实验：氢氧燃料电池实验器使小电扇转起来。
观看，静待“奇迹”
近距离体会氢氧燃料电池发电，深化对燃料电池将化学能转化为电能的理解
展望未来化学电源
引发学生思考：
一次电池、二次电池、燃料电池谁将成为未来化学电源的主打？
燃料电池的开发存在的困难？
体会
思考
分享
体味科学研究、化学电源研发的复杂性，体会科学工作者的艰辛。
课堂小结
由科学原理创新：将氧化还原反应分开在两极进行的原电池原理产生，到优选反应原料、进行设计装置的技术创新，实现了社会的进步。 人类对化学电源的认识和使用已经经历了走过了最初的使用主义上升到绿色思想，如今已经升华到了可持续发展的新阶段。
梳理思路，重新认识原电池与化学电源之间的关系。
体会科研工作者对社会进步的巨大贡献，体会化学学科的社会价值。体会人与自然的和谐共生才是人类文明发展的重要标志。
课堂反馈
引导学生练习碱性电解质溶液中氢氧燃料电池的电极反应方程式书写
书写电极反应方程式
体会电解质中氢氧根离子参与电极反应
拓展 作业
查阅资料：锂电池为何备受青睐
体会锂电池作为一种高效电池的原因和重要性。