第三单元 金属的腐蚀与防护课堂实录及点评

苏教版《化学反应原理》

《原电池原理的应用》教学设计

泉州五中化学组

杨剑花

2018.10.24 一、教学目标

（一）知识目标：原电池原理的应用

1、金属腐蚀的解释

2、能根据氧化还原反应设计原电池

3、能熟练运用原电池模型分析锂电池、燃料电池等化学电源的工作原理，了解它们在生活生产中的应用及发展情况。

（二）情感目标：通过化学电源锂电池的应用、改进、发展的学习，激发学生热爱科学、将科学知识原理运用于生产、生活及科技领域的强烈愿望，体现“科学精神和社会责任”化学核心素养。

（三）技能目标：运用原电池模型分析锂电池、燃料电池等化学电源的工作原理，提高综合分析能力，体现“证据推理和模型认知”的化学核心素养。

二、教学重点：

熟练运用原电池模型分析锂电池、燃料电池等化学电源的工作原理，会新情景下电池分析

三、教学难点：

锂金属电池和锂离子电池在应用过程的优缺点分析及其改进方法。

四、教学设计思路：

由铁的腐蚀反应的应用→设计铁-空气电池→

金属-空气电池

→锂-空气电池→

锂金属

电池（Li/MnO2、Li/SOCl2电池）→

锂离子电池（LixC6/LiCoO2等）→

楷睿同学介绍他的科技创新获奖项目《基于硬碳/石墨混合正极的钾双离子电池》→

燃料电池

五、教学过程

步骤

1.情景创设

教师行为

学生行为

设计意图

激发学生学习热情

展示钢铁腐蚀的照片

思考并回答问题

讲述其造成的损失

提问：写出钢铁腐蚀的总反应方程式

由学生解答中出现的问题进行适当引导

提问：换个角度思考该反应的利用价值

引导：从物质变化和能量变化的角度思考

思考、讨论

物质变化：铁粉脱氧、产物氧化铁的应用

能量变化：利用放出的热能，或将其转化为电能

2.问题驱动一

引导学生一分为二看问题，让学生建立研究反应的两种角度，即物质变化和能量变化，体现化学核心素养中的“变化观念”

复习铁的吸氧腐蚀的原电池反应原理，实现教学目标1 3.问题驱动二

展示暖宝宝、自热食思考并回答问题

品发热包配料

提问：如何快速发热

4.问题驱动三

既然上述涉及的是原电池反应，但最终化学能还是转化为热能，说明缺少合适的装置进行转化

提问：如何设计原电池装置，把该反应化学能转化为热能

上台板演并分析工作原理

复习根据氧化还原反应设计原电池的方法

5.练习一：金属-空气电池

分析，并提问：金属-空气电池为一次性电池，不能充电，放电完全后只能更换负极板。美国佛罗里达州设计的一款电动汽车，电源就用铝做负极更换一次负极板可以行使1600公里。为什么用铝-空气电池而不用铁-空气电池？

分析、讲解，重点突破非水电解液以及锂-空气电池缺陷

讲述改进方法

解题，思考如何提高电池的容量，并得出结论：提高电池比能量

6.练习二：锂-空气电池

解题、倾听、理解

7.展示改进的锂金属展示电池图片及应电池：Li/MnO2电池、用，分析工作原理及Li/SOCl2电池等

其缺陷

8.练习：锂离子电池

9.楷睿介绍他的创新大赛的项目

10.问题驱动五

分析锂离子电池工作原理以及优势

倾听

目前锂电池因为比容量大而受到广泛应用，如果负极更换其它材料，电池的比容量有没有继续增大的可能？举例说明。引出氢氧燃料电池、甲烷燃料电池

点拨

倾听、理解，书写电极反应式

倾听

楷睿上台讲解，其余同学倾听

书写四种电解质环境下甲烷燃料电池的电极反应式和总反应式

利用原电池模型分析锂电池工作原理，实现教学目标3，体现“证据推理与模型认知”的化学核心素养；通过锂离子电池电极材料微观结构分析，体现“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养；通过化学电源锂电池的应用、改进、发展的学习，激发学生热爱科学、发现科学美并将科学知识原理运用于生产、生活及科技领域的强烈愿望，体现“科学精神和社会责任”化学核心素养。

11.巩固练习

练习

课堂小结：本节课的主要内容这节课主要复习原电池原理的应用：金属吸氧腐蚀的解释、根据氧化还原反应设计原电池、化学电源——锂电池和燃料电池。