归纳与整理精品学案

基于问题导学的《原电池与化学电源》教学设计

一、设计理念

以“教师问题引导，学生实验探究，自主分析设计”的学习方式学习。在教师问题引导下，通过学生不断深入认识原电池原理和形成条件，一次二次电池的电极方程式的书写，最终实现知识和能力上的跨越。

二、教材分析

本节内容为高中化学选修4的第四章电化学的重要内容之一。该复习内容学生在必修2及选修4学习中已有一定的了解，本节是该内容高三一轮复习时的加深，主要是掌握陌生电极方程式的书写内容。掌握本节知识，一方面对指导学生了解生活中电池使用原理、金属腐蚀和防护，研究探索发明新电池有重要意义。另一方面为前面所学的实验与理论知识补充一些感性的认知材料，注重落实培养学生证据推理与模型认知、实验探究与创新意识素养。

三、学情分析

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，提高探索解决问题 的能力。

四、教学目标

（1）知识与技能：

理解原电池的构成，工作原理及应用

掌握原电池正负极判断，能书写电极反应。

了解常见化学电源的种类及工作原理。

（2）过程与方法：通过活动与探究，培养学生的实验设计能力、探究能力，在学生体验科学探究过程中，培养学生问题分析能力、理性思维能力，以提高学生的科学素养。

（3）情感、态度和价值观：通过实验、联系生活等多渠道的科学探究，体验成功预测性质的喜悦、发展学习化学的兴趣，培养学生实事求是的科学品质与团结协作的精神品质。

五、教学重点和难点

教学重点：原电池工作原理和形成条件

教学难点：陌生电极方程式的书写。

六、教学与评价思路

Ⅰ课前活动

回顾旧知识与

导入新课

模型认知

构建原电池形成条件的思维模型

提出问题：

请设计实验证明Fe的活泼性大于Cu

诊断学生关联结构→

化、认识思路结构的水平

Ⅱ课中探究

课堂学习与交流

科学精神与社会责任

科学探究

提出问题：请你提供已知条件让同学来判断电极正负极。

发展学生绿色化学观念，及认识物质和实验探究物质性质的水平

Ⅲ课中探究

课中学习与交流

证据推理与模型认知

宏观辨识与微观探析

分组合作，讨论交流，现提供药品。请按要求画出原电池装置简图,并写出正负极电极反应式

. 发展学生建立物质结构与性质认知模型的水平

Ⅳ课堂提升

学以致用

证据推理与模型认知

科学探究与创新意识

探讨实际问题的解决利用原电池反应实现NO2的无害化

发展学生对已有的知识进行整合，重组为新知识的能力

七、教学方法

问题情境教学法、实验探究法、多媒体辅助法

八、教学过程

(一)课前活动

1.

回顾旧知识，构建原电池形成条件的思维模型

请设计实验证明Fe的活泼性大于Cu。

思考1：你还可以用什么溶液。

思考2：该装置现象不明显你可怎样改进。

2.课堂小结一：原电池形成条件

（1）活泼性不同两个电极材料

（2）有电解液

（3）形成闭合电路

（4）自发发生氧化还原反应

3.课堂小结二：原电池的实质是氧化还原反应

(二)课中探究

4.自主探究一

请你提供已知条件让同学来判断电极正负极。

5.课堂小结三：正负极判断思路

6.自主探究二

现提供以下药品：铁片、铜片、镁片、铝片、碳棒、稀硫酸、浓硝酸溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液。请按要求画出原电池装置简图,并写出正负极电极反应式

a、正极有无色无味气体产生

b、正极质量增加

学生总结：

-

负极：电极材料 - ne = 离子

电极反应一般规则:

-

正极：溶液中的阳离子 + ne = 单质（离子）

c、正极有无色无味气体产生,负极材料活泼性小于正极

d、正极有红棕色气体产生,负极材料活泼性小于正极

学生总结：

陌生电极反应思路: 1.写出反应物与对应一般产物; 2.观察产物是否与电解液反应(能反应先反应，注意电解液是过量); 3.简单配平(化合价有变化元素); 4.标电子转移; 5.电荷守恒; 6.氢原子守恒。

(三)课堂提升

7.自主探究三

现提供以下药品:铅棒、氧化铅、丙烷、氧气、碳棒、稀硫酸、浓硫酸溶液、氢氧化钾溶液。请按要求画出原电池装置简图，并写出正负极电极反应式

a、两电极都不参与反应

b、两电极都参与反应

8.微测试

利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2

+ 8NH3

= 7N2

+ 12H2O，电解质溶液为碱性。工作一段时间后，该电池负极区附近溶液pH________（填“变大”、“变小”或“不变”），正极电极反应式为________________________。

9.自我评价

1．一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（ ）

A．a电极发生还原反应

B．H+由右室通过质子交换膜进入左室

C．b电极反应式为：2NO3－＋10e－＋12H+＝N2↑＋6H2O D．电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极

2．“可呼吸”的钠－二氧化碳可充电电池的工作原理如下图所示。放电时，产生的Na2CO3固体与另一种黑色固体产物均储存于碳纳米管中。下列说法不正确的是（ ）

A．放电时，钠金属片作负极，碳纳米管作正极

B．放电时，正极反应为：3CO2+4Na++4e-＝2Na2CO3+C C．充电时，Na+向钠金属片极移动

D．该电池的有机溶剂也可以选用乙醇代替

3．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是( ) A．电池工作时，正极可发生反应： 2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的

导电性

D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多