1、精品厘清核心概念及其學習進程以人教版高中化學必修二化學“化學電源教學內容為例教學目標：1、能夠說出常見化學電池的分類、優點及質量優劣的判斷標準。2、知道一次電池、二次電池、燃料電池的根本構造、工作原理、性能和適用范圍。3、在給定電極材料、氧化復原反響原理等信息查閱資料的情況下，能夠寫出常見化學電源的電極反響式和總反響方程式。并形成書寫電池電極反響式的一般思路： 4、通過學習各類電池的實際應用感受化學給人類帶來的進步和文明。通過了解廢舊電池對環境的危害，樹立環保意識。電化學概念在中學化學教學中占有非常重要的地位。電化學概念多且抽象，如氧化復原反響、電解質溶液、離子反響、原電池與電解池的概念及其構

2、成條件、電極的判斷及電池反響方程式等，學生的迷離概念也就相對較多。 通過查閱文獻資料，發現周玉芝,孫奇文等對這一局部學生迷思概念的研究比擬系統深入。周玉芝老師以一線教師對人教版高中化學選修4?化學反響原理?教材的“化學電源教學中關于學生認識開展的教學困惑為切入點，做了基于核心概念的中學化學“電化學根底教學內容分析。以“化學電源教學的再設計，說明厘清核心概念及其學習進程對促進學生認識開展的教學價值。一、教學障礙點分析1.學生通過必修2 “開展中的化學電源，應已了解幾種常見的化學電源干電池、充電電池和燃料電池在社會生產中的應用，初步認識化學電源的工作原理與分類，以及認識化學電源可能引起的環境問題。

3、選修4“化學電源增加的內容主要是判斷電池的優劣標準及局部化學電源的電池反響。對于化學電源教學而言，除了認識它們的用途和可能引起的環境問題外，還可以開展什么認識？必修與選修中有關化學電源教學的關鍵差異在哪里？2. 原電池是高中化學的重點，也是高考的熱點。而電極反響屬于氧化復原反響的半反響，故又是高中化學的一個難點。在平常練習、模擬考試或者是高考中，經常會遇到一些在教材中沒有出現的陌生電池，書寫電極反響方程式時就會遇到障礙，要么無從下手，要么費時費力。二、教學策略1.表1 基于人教版教材的“電化學根底學習進程核心概念：自然界的一切物質都具有能量。當物質發生變化或被改變時，會發生能量的轉化；能量能夠

4、從一種形式轉化為另一種形式，但在能量轉換的過程中，總能量保持不變初中高中必修1高中必修2高中必修4重要概念1物質發生化學反響的同時，伴隨著能量的變化。化學變化的能量可以熱能、光能等形式表現出來2人類利用化學能轉化為熱能的原理進行取暖、發電等；另一方面，也可以利 用熱能促使化學反響發生氧化復原反響的本質是電子的轉移1各種物質都儲存 有化學能。物質的組成和結構不同，那么所含的化學能也不同2化學能可以轉化為熱能，熱能也能轉化為化學能，但在能量轉換的過程中，總能量保持不變3原電池是化學能轉化為電能的裝置。在該裝置中，氧化反響和復原反響分別在2個不同區域進行，所 轉移的電子定向移 動，形成電流4利用原電

5、池原理制成的化學電源在生活中有廣泛的應用1化學鍵的斷裂與生成導致物質在發生化學反響的同時伴隨有能量變化2在恒溫恒壓的條件下，化學反響的反響熱只與反響體系的始態和終態有關，而與反響的途徑無關 蓋斯定律3通過設計，可使自發氧化復原反響中的電子定向移動，獲得電流，在此過程中化學能轉化為電能4通過設計，電流可以引發氧化復原反響，在此過程中電能轉化為化學能。電解法是最強有力的氧化復原手段5改良工藝設計，可以提高化學能與電能相互轉換的效率6燃料電池的能量轉換率高于燃料普通燃燒的能量轉換率，有利于節約能源7金屬腐蝕發生的是氧化復原反響。金屬如果作為原電池的負極，會被快速地腐蝕目標1知道有的化學變化是放熱的，

6、有的化學變化是吸熱的，而且化學變化過程中還會有發光等現象伴隨發生，建立關于物質發生化學反響的同時，伴隨著能量的變化的感性認識2認識在當今社會，人類需要的大局部能量是由化學反響產生的；也可以利用熱能促使化學反響發生理解氧化復原反響的本質1從微觀角度認識化學反響過程的能量變化，建立化學能與熱能轉化過程中能量守恒的認識2了解化學能轉化為電能的裝置，建立化學能轉化為電能 的認識3了解不同種類化學電源的性能特點，了解化學電源的開展1學習依據反響物與生成物化學鍵鍵能數據估算反響熱，利用蓋斯定律計算反響熱，進一步從微觀和能量守恒角度理解化學反響中的能量變化2了解通過設計實現化學能與電能的相互轉化的方法以及應

7、用，從原理、技術與應用層面認識化學能與電能的相互轉化3能夠利用電化學知識分析金屬的電化學腐蝕與防腐通過基于核心概念的教學內容分析，能夠確定必修2學習電化學主要知道 “是什么及“會怎么樣，到了選修4學習電化學，那么更多的是讓學生明白 “為什么，并了解 “如何做。因此，選修4電化學根底的第一節原電池的教學中，由單液電池到雙液電池，就要引導學生關注如何改良設計，提高電池效率。在化學電源一節，繼續電池設計的主線，引導學生從化學能轉換為電能的原理角度分析化學電源，知道通過一定的工藝設計實現化學能與電能的轉化，以及如何利用這種轉化實現科技的開展與進步，激發他們學習化學原理、應用知識解決問題的熱情。2.書寫

8、電極反響要明確把握的幾個問題1明確把握幾個問題電極反響是氧化復原反響電池反響的半反響，并且是離子反響，正極是得電子有元素降價，負極是失電子有元素升價。電極反響必須遵守原子守恒和電荷守恒其實質還是原子守恒，就是對刪掉的未參與反響的離子進行配平，正負極成對書寫的電極反響還要注意得失電子守恒。電解質形態是溶液的、是熔鹽的還是固態的；電極反響的產物與電解質溶液中的物質有沒有后續反響；體系中有沒有不共存的微粒存在。2書寫電極方程式的步驟1.水溶液電池電極反響書寫方法寫出電池總的氧化復原反響寫出電極反響的反響物和產物：產物的存在形式一定要考慮溶液的酸堿性和溶液中的離子，如CO2在堿性時就是CO32-離子，

9、Al3+堿性時就是AlO2-，Fe3+堿性時就是Fe(OH)3沉淀，Pb2+遇到SO42-產生沉淀等根據電極反響中變價元素的原子個數和變價數目，求出總的變價數目，在電極反響左邊添加得到或失去電子的數目。配平電極反響的電荷電荷守恒：先算清電極反響左右兩邊電荷的數目和極性得到電子帶負電，失去電子帶正電，如果電解質溶液是酸性的，就用H+來配平，添加在電極反響左邊或右邊；如果電解質溶液是堿性的，就用OH-來配平，添加在電極反響左邊或右邊；如果電解質溶液是中性的，就用H+或OH-來配平，但一定要添加在電極反響的右側理由是：在離子反響中H+代表的是強酸、OH-代表的是強堿，反響物沒有強酸堿參與反響，但反響

10、可以生成強酸或強堿。用H2O來調整氫和氧的個數原子守恒：如果用氫原子的個數配平H2O，那么就用氧原子來檢驗；反之亦然。檢查：產物中有沒有不共存的微粒存在，等號左右有沒有相同的微粒出現，原子是否守恒，電荷是否守恒，成對寫的電極反響得失電子數是否相等。三、教學設計環節：評價生活中的常見化學電源【設計意圖】：由于學生已經學習了化學電源在生活中的應用，因此可以根據已有知識與生活經驗明確判斷一種電池優劣的標準，并由此建立本節課的學習心向：關注化學電源的性能與設計，以及如何改良化學電源以優化其性能，從而更好地滿足生產、生活的需要。【教學設計】學生匯報自己常用的化學電源，根據使用電池的經驗，提出從哪些指標判

11、斷一種電池的優劣。通過討論總結出通常情況下，質量輕、體積小而輸出電能多、功率大、儲能時間長是大家期待的好性能電池。表2 鋰電池與堿性鋅錳電池和普通鋅錳電池比擬電池體系電壓/V比能量工作溫度范圍/可儲存時間20/年(W·h)/kg(W·h)/L鋰電池420800-55+7010堿性鋅錳電池84210-20+703普通鋅錳電池55150-10+5012性能比擬 環節：分析常見化學電源電池反響，了解其裝置與性能。【設計意圖】：盡管堿性鋅錳電池和鉛蓄電池等的電池反響比擬復雜，不要求學生記憶，但對于給定的這些反響，學生可以分析負極發生了什么反響，正極又發生了什么反響。這些教學活動的目

12、的是促進學生對原電池原理的理解。本環節的認知學習任務是 “分析常見化學電源電池反響，而不是簡單的 “了解，從而防止科普式教學。同時，對這些化學電源裝置的了解，也不是要學生記住電池是如何構造的，而是引導學生認識到化學電源是通過一定工藝設計而成的。【教學設計】學生分析堿性鋅錳電池、鉛蓄電池等常見化學電源的正、負極電極反響，以及電池總反響，認識化學電源的關鍵是利用自發氧化復原反響。了解這些電池的裝置，如為了防止彼此接觸而短路，正、負極板之間要用隔板等工藝設計，分析這些化學電源的優缺點。1鋅銀電池一次電池總反響式：Zn Ag2OH2O= Zn(OH)2 + 2Ag負極反響： 正極反響： 2堿性鋅錳干電

13、池 一次電池 總反響式：Zn2MnO22H2O=2MnO(OH)Zn(OH)2。負極反響： 正極反響： 3二次電池(可充電電池) 鉛蓄電池是最常見的二次電池放電時的總反響：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O負極反響：_ 正極反響：_例：鉛蓄電池的總反響為：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，書寫放電電極反響負極：根據總的氧化復原反響第一步：電極反響左邊寫Pb，右邊寫PbSO4金屬鉛變成Pb2+，遇到電解質溶液中的SO42-生成難溶的PbSO4，并且要把+1價氫-2價氧之外的元素配平，因此在左邊添寫一個SO42-：Pb+SO42-PbSO4第二步：找到變價的鉛元素，

14、它由0價升高到+2價，一個鉛原子總計升高2價，就是失去2個電子，添寫在電極反響的左側：Pb+SO42-2e-PbSO4第三步：分析方程式的左邊不帶電荷，右邊不帶電荷，電荷已經守恒，不必添寫H+或OH-：Pb+SO42-2e-PbSO4第四步：原子也已經守恒，不必添H2O，最后用氧原子的個數來檢驗一下：Pb+SO42-2e-PbSO4第五步：進行檢查正極：第一步：電極反響左邊寫PbO2，右邊寫PbSO4+4鉛變成鉛離子，遇到電解質溶液中的SO42-生成難溶的PbSO4，在左邊添寫一個SO42-：PbO2+SO42-PbSO4第二步：找到變價的鉛元素，它由+4價降低到+2價，一個鉛原子總計降低2價

15、，就是得到2個電子，添寫在電極反響的左側：PbO2+SO42-+2e-PbSO4第三步：分析方程式的左邊帶4個負電荷，右邊不帶電荷，溶液顯酸性，就用H+配平，在左側添加4個H+：PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4第四步：根據氫原子的個數用H2O把原子守恒完成，左側4個氫原子，就在右側添寫2個H2O，最后用氧原子的個數來檢驗一下：PbO2+SO42-+2e-+4H+PbSO4+2H2O第五步：進行檢查環節3：了解燃料電池工作原理【設計意圖】：了解燃料電池工作原理是本節課教學的一個重點。其重要性在于學生熟悉該電池反響“簡單的氧化復原反響而已，但通過一定的設計，就可以制造出能量轉化率高且環境友好的化學電源。而設計的根本原理他們已經學習，并非高不可攀，因此，學生有信心以后也可以進行新型電池的設計。所以，本節課的情感態度與價值觀培養不應還是簡單地強調化學電源對環境的破壞，而應該讓學生認識到他們可以依靠所學知識去不斷地優化化學電源的設計，提高能量轉換率并保護環境，【教學設計】以氫氧燃料電池為例，分析燃料電池反響，了解燃料電池工作原理，認識燃料電池的能量轉換率高于燃料普通燃燒的能量轉換率，有利于節約能源。1燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，電解質溶液可分酸性和堿性兩種。電解質溶液酸性堿性電池總反響式正極反響式負極反響式2. 甲烷燃料電池(電解質溶液為NaOH