發(fā)展中的化學(xué)電源 教案.doc

第二節(jié)發(fā)展中的化學(xué)電源五、 教學(xué)過(guò)程發(fā)展中的化學(xué)電源教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境：展示幻燈片，生物學(xué)家在解剖青蛙大腿的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)金屬刀一碰傷青蛙的大腿，青蛙就會(huì)發(fā)生顫抖，請(qǐng)同學(xué)們展開聯(lián)想，推測(cè)可能是什么原因？展開聯(lián)想，推測(cè)原因，回答，交流，討論。展示幻燈片：當(dāng)時(shí)物理學(xué)家付打恰在觀察，受到啟發(fā)，他認(rèn)為一定是青蛙腿中的組織液含有電解質(zhì)溶液，金屬刀在切割的時(shí)候產(chǎn)生了電流。于是他用鋅、銅做電極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，制成了世界上的第一個(gè)電池。觀看感受 。提出問(wèn)題：你認(rèn)為在此電池中，哪一種物質(zhì)失電子？哪一種物質(zhì)得電子？為什么？思考交流：鋅比銅的金屬性強(qiáng)，失電子能力強(qiáng)，鋅做負(fù)極，銅做正極，電子從鋅經(jīng)外電路流到銅電極，流硫酸電離出的氫離子的電子。鋪墊資料：伏打發(fā)明了伏打電池后，英國(guó)化學(xué)家戴維非常感興趣，戴維用伏打電池進(jìn)行了電解實(shí)驗(yàn)，首次制出了非?；顫姷膲A金屬，當(dāng)時(shí)為了提供足夠的電流，戴維將伏打電池進(jìn)行了串聯(lián)，最多一次并排放置了100多個(gè)大玻璃瓶，放置了100多對(duì)電極。感受、思考：伏打電池有什么缺陷？提出問(wèn)題：如果你是伏打，你想如何對(duì)你的電池進(jìn)行改進(jìn)？思考交流： 因?yàn)殡娊赓|(zhì)為硫酸溶液，不便于攜帶，不能夠推廣使用，將電解質(zhì)制成固體。 如何開發(fā)高能電池。 鋪墊問(wèn)題：什么是電解質(zhì)？電解質(zhì)制成固體還導(dǎo)電嗎？思考交流：在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?，故態(tài)狀況下電解質(zhì)不導(dǎo)電。展示幻燈片：有一位化學(xué)家在伏打電池中加入淀粉。思考交流，歸納：加入固體填充物，制成糊狀。導(dǎo)出：現(xiàn)在使用的普通干電池，并展示結(jié)構(gòu)圖片。思考交流：分析干電池的負(fù)極：鋅，正極：碳棒。電解質(zhì)：氯化銨。提出問(wèn)題：從我們查詢的信息來(lái)看，氯化銨溶液顯酸性，你認(rèn)為干電池有什么缺陷，如何改進(jìn)？思考交流：氯化銨溶液顯酸性，則會(huì)跟鋅皮發(fā)生反應(yīng)，使用一段時(shí)間后電池會(huì)發(fā)生漏液。改進(jìn)方法：1 換鋅皮為排在氫后的金屬（不可行）。2 將氯化銨換為堿性電解質(zhì)。導(dǎo)出：現(xiàn)在使用的較多為堿性干電池，思考交流：分析電極以及電子轉(zhuǎn)移方向提出問(wèn)題：如果你是開發(fā)商，你有什么想法？思考交流：將電池制成可以循環(huán)使用的電池，降低成本導(dǎo)出：可充電電池，展示首先使用的鉛蓄電池的可充電電池結(jié)構(gòu)思考交流：分析鉛和氧化鉛的活潑性，推測(cè)正、負(fù)極和電子轉(zhuǎn)移方向提出問(wèn)題：在元素周期表中查閱鉛的相對(duì)原子質(zhì)量，分析鉛蓄電池的缺陷是什么？如何改進(jìn)？查閱數(shù)據(jù)：鉛的相對(duì)原子質(zhì)量是207，相對(duì)原子質(zhì)量較大，鉛蓄電池較笨重，不便于攜帶，尋找導(dǎo)電性較好的相對(duì)原子質(zhì)量較小的金屬做電極，最輕的金屬是鋰。導(dǎo)出：鋰電池，同時(shí)展示鎳鎘蓄電池的信息介紹思考交流：分析鋰電池的電極以及電子轉(zhuǎn)移方向展示資料幻燈片：對(duì)自然環(huán)境威脅最大的五種物質(zhì)：鉻、鎘、銅、鉛、汞及對(duì)人類造成的危害；干電池的負(fù)極材料：鋅汞齊，1節(jié)1號(hào)干電池會(huì)使1 m2 的土地永久實(shí)效，而僅我國(guó)一年就生產(chǎn)各種電池上億節(jié)。觀看幻燈片，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)提出問(wèn)題：上述各種電池的共同缺陷是什么？如何改進(jìn)？ 分析：干電池中的汞、蓄電池中的鉛、鎘，三種金屬都是對(duì)自然環(huán)境威脅最大的物質(zhì)，都會(huì)造成環(huán)境污染。導(dǎo)出：燃料電池，展示甲醇、甲烷燃料電池，分析正負(fù)極思考交流：燃料電池中氧氣得電子，作正極，燃料作負(fù)極，并分析電子流動(dòng)方向。提出問(wèn)題：甲醇、甲烷燃料電池有什么缺陷，你想如何改進(jìn)？ 思考交流：大量化石燃料的燃燒會(huì)生成大量的二氧化碳，造成溫室效應(yīng)，開發(fā)綠色、清潔燃料。提出問(wèn)題：你認(rèn)為什么燃料最清潔？思考交流：氫氣是最清潔、無(wú)污染的燃料。導(dǎo)出：氫、氧燃料電池思考交流：分析正、負(fù)極和電子流動(dòng)方向。歸納小結(jié)并板書：板書設(shè)計(jì)：1 干電池 負(fù)極 鋅（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng) 正極 碳棒（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)2 充電電池負(fù)極 鉛（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧化鉛（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)3 燃料電池負(fù)極 燃料（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧氣（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)歸納總結(jié)交流：1 干電池 負(fù)極 鋅（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng) 正極 碳棒（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)2 充電電池負(fù)極 鉛（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧化鉛（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)3 燃料電池負(fù)極 燃料（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧氣（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)布置作業(yè)：分小組制作“化學(xué)電源環(huán)境污染清潔能源”圖片展，倡導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)組織在校園內(nèi)設(shè)置廢舊電池回收箱，定時(shí)回收廢舊電池。六、 學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)一、 指導(dǎo)思想和理論依據(jù) 開放式教學(xué)，淵源于科恩（R .C .Cohn）1969年創(chuàng)建的以題目為中心的“課堂討論模型”和“開放課堂模型”-人本主義的教學(xué)理論模型；同時(shí)，還淵源于斯皮羅（Spiro）1992年創(chuàng)建的“隨機(jī)通達(dá)教學(xué)”和“情景性教學(xué)”-建構(gòu)主義的教學(xué)模式。這些教學(xué)理論模型強(qiáng)調(diào)：學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)的內(nèi)部心理表征過(guò)程，教師的角色是思想的“催化劑”與“助產(chǎn)士”。教師不應(yīng)把主要精力局限于所教的內(nèi)容上，而應(yīng)注意學(xué)習(xí)者的心態(tài)（即情感與動(dòng)機(jī)）變化。教育的目標(biāo)是教師與學(xué)生共享生命歷程，共創(chuàng)人生體驗(yàn)；養(yǎng)育積極愉快，適應(yīng)時(shí)代變化，心理健康的人。本設(shè)計(jì)以開放式教學(xué)為指導(dǎo)思想，輔助以視頻、討論、歸納等手段，使學(xué)生體驗(yàn)作為不同角色的工作者，思考問(wèn)題的不同角度，在不斷解決問(wèn)題的過(guò)程中，建構(gòu)理論知識(shí)，增強(qiáng)實(shí)際分析、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神。 二、 教學(xué)背景分析依據(jù)教育部普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))和北京市普通高中新課程化學(xué)學(xué)科模塊學(xué)習(xí)要求，對(duì)本節(jié)教材的學(xué)習(xí)，包括三部分內(nèi)容：1、舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用，2、知道電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，3、通過(guò)制作簡(jiǎn)易原電池的實(shí)驗(yàn)，了解原電池的概念和原理。 通過(guò)化學(xué)能與電能的第一課時(shí)學(xué)習(xí)：了解了原電池的概念、原理；并知道電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。所以本課時(shí)的主要內(nèi)容是：1、了解幾種常見(jiàn)的化學(xué)電源在社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用；2、通過(guò)認(rèn)識(shí)生活中的原電池即傳統(tǒng)干電池(鋅錳電池) 、蓄電池和燃料電池，進(jìn)一步理解原電池的概念和原理；3、通過(guò)引入新型電池(如鋰離子電池、燃料電池等)體現(xiàn)化學(xué)電池的改進(jìn)與創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神；并且通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，能夠舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用；4、了解化學(xué)電源的發(fā)展與環(huán)境污染，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。三、 學(xué)生學(xué)情分析初中化學(xué)已經(jīng)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識(shí)，化學(xué)能與電能的第一課時(shí)學(xué)習(xí)了：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。由于學(xué)生之前沒(méi)有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。所以本課時(shí)設(shè)計(jì)：同學(xué)們通過(guò)換位思考，擔(dān)任不同的角色，導(dǎo)出生活中同學(xué)們熟悉的各種電池的發(fā)展過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神；然后依次的分析，各種化學(xué)電源的原理，電極材料，電子流向，電池的缺陷，既增強(qiáng)了學(xué)生的分析，綜合，應(yīng)變能力，同時(shí)又促進(jìn)了對(duì)原電池原理的進(jìn)一步理解。 四、 教學(xué)流程圖教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 歸納與整理五、 教學(xué)過(guò)程發(fā)展中的化學(xué)電源教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境：展示幻燈片，生物學(xué)家在解剖青蛙大腿的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)金屬刀一碰傷青蛙的大腿，青蛙就會(huì)發(fā)生顫抖，請(qǐng)同學(xué)們展開聯(lián)想，推測(cè)可能是什么原因？展開聯(lián)想，推測(cè)原因，回答，交流，討論。展示幻燈片：當(dāng)時(shí)物理學(xué)家付打恰在觀察，受到啟發(fā)，他認(rèn)為一定是青蛙腿中的組織液含有電解質(zhì)溶液，金屬刀在切割的時(shí)候產(chǎn)生了電流。于是他用鋅、銅做電極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，制成了世界上的第一個(gè)電池。觀看感受 。提出問(wèn)題：你認(rèn)為在此電池中，哪一種物質(zhì)失電子？哪一種物質(zhì)得電子？為什么？思考交流：鋅比銅的金屬性強(qiáng)，失電子能力強(qiáng)，鋅做負(fù)極，銅做正極，電子從鋅經(jīng)外電路流到銅電極，流硫酸電離出的氫離子的電子。鋪墊資料：伏打發(fā)明了伏打電池后，英國(guó)化學(xué)家戴維非常感興趣，戴維用伏打電池進(jìn)行了電解實(shí)驗(yàn)，首次制出了非常活潑的堿金屬，當(dāng)時(shí)為了提供足夠的電流，戴維將伏打電池進(jìn)行了串聯(lián)，最多一次并排放置了100多個(gè)大玻璃瓶，放置了100多對(duì)電極。感受、思考：伏打電池有什么缺陷？提出問(wèn)題：如果你是伏打，你想如何對(duì)你的電池進(jìn)行改進(jìn)？思考交流： 因?yàn)殡娊赓|(zhì)為硫酸溶液，不便于攜帶，不能夠推廣使用，將電解質(zhì)制成固體。 如何開發(fā)高能電池。 鋪墊問(wèn)題：什么是電解質(zhì)？電解質(zhì)制成固體還導(dǎo)電嗎？思考交流：在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?，故態(tài)狀況下電解質(zhì)不導(dǎo)電。展示幻燈片：有一位化學(xué)家在伏打電池中加入淀粉。思考交流，歸納：加入固體填充物，制成糊狀。導(dǎo)出：現(xiàn)在使用的普通干電池，并展示結(jié)構(gòu)圖片。思考交流：分析干電池的負(fù)極：鋅，正極：碳棒。電解質(zhì)：氯化銨。提出問(wèn)題：從我們查詢的信息來(lái)看，氯化銨溶液顯酸性，你認(rèn)為干電池有什么缺陷，如何改進(jìn)？思考交流：氯化銨溶液顯酸性，則會(huì)跟鋅皮發(fā)生反應(yīng)，使用一段時(shí)間后電池會(huì)發(fā)生漏液。改進(jìn)方法：1 換鋅皮為排在氫后的金屬（不可行）。2 將氯化銨換為堿性電解質(zhì)。導(dǎo)出：現(xiàn)在使用的較多為堿性干電池，思考交流：分析電極以及電子轉(zhuǎn)移方向提出問(wèn)題：如果你是開發(fā)商，你有什么想法？思考交流：將電池制成可以循環(huán)使用的電池，降低成本導(dǎo)出：可充電電池，展示首先使用的鉛蓄電池的可充電電池結(jié)構(gòu)思考交流：分析鉛和氧化鉛的活潑性，推測(cè)正、負(fù)極和電子轉(zhuǎn)移方向提出問(wèn)題：在元素周期表中查閱鉛的相對(duì)原子質(zhì)量，分析鉛蓄電池的缺陷是什么？如何改進(jìn)？查閱數(shù)據(jù)：鉛的相對(duì)原子質(zhì)量是207，相對(duì)原子質(zhì)量較大，鉛蓄電池較笨重，不便于攜帶，尋找導(dǎo)電性較好的相對(duì)原子質(zhì)量較小的金屬做電極，最輕的金屬是鋰。導(dǎo)出：鋰電池，同時(shí)展示鎳鎘蓄電池的信息介紹思考交流：分析鋰電池的電極以及電子轉(zhuǎn)移方向展示資料幻燈片：對(duì)自然環(huán)境威脅最大的五種物質(zhì)：鉻、鎘、銅、鉛、汞及對(duì)人類造成的危害；干電池的負(fù)極材料：鋅汞齊，1節(jié)1號(hào)干電池會(huì)使1 m2 的土地永久實(shí)效，而僅我國(guó)一年就生產(chǎn)各種電池上億節(jié)。觀看幻燈片，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)提出問(wèn)題：上述各種電池的共同缺陷是什么？如何改進(jìn)？ 分析：干電池中的汞、蓄電池中的鉛、鎘，三種金屬都是對(duì)自然環(huán)境威脅最大的物質(zhì)，都會(huì)造成環(huán)境污染。導(dǎo)出：燃料電池，展示甲醇、甲烷燃料電池，分析正負(fù)極思考交流：燃料電池中氧氣得電子，作正極，燃料作負(fù)極，并分析電子流動(dòng)方向。提出問(wèn)題：甲醇、甲烷燃料電池有什么缺陷，你想如何改進(jìn)？ 思考交流：大量化石燃料的燃燒會(huì)生成大量的二氧化碳，造成溫室效應(yīng)，開發(fā)綠色、清潔燃料。提出問(wèn)題：你認(rèn)為什么燃料最清潔？思考交流：氫氣是最清潔、無(wú)污染的燃料。導(dǎo)出：氫、氧燃料電池思考交流：分析正、負(fù)極和電子流動(dòng)方向。歸納小結(jié)并板書：板書設(shè)計(jì)：1 干電池 負(fù)極 鋅（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng) 正極 碳棒（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)2 充電電池負(fù)極 鉛（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧化鉛（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)3 燃料電池負(fù)極 燃料（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧氣（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)歸納總結(jié)交流：1 干電池 負(fù)極 鋅（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng) 正極 碳棒（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)2 充電電池負(fù)極 鉛（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧化鉛（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)3 燃料電池負(fù)極 燃料（失電子）發(fā)生氧化反應(yīng)正極 氧氣（得電子）發(fā)生還原反應(yīng)布置作業(yè)：分小組制作“化學(xué)電源環(huán)境污染清潔能源”圖片展，倡導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)組織在校園內(nèi)設(shè)置廢舊電池回收箱，定時(shí)回收廢舊電池。 六、 學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì) 學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)： 發(fā)展中的化學(xué)電源 課堂評(píng)價(jià)量規(guī)內(nèi) 容評(píng)價(jià)要求優(yōu)良需努力1學(xué)習(xí)態(tài)度在角色轉(zhuǎn)換中踴躍發(fā)言的次數(shù)963次及以下2 學(xué)習(xí)方法在角色轉(zhuǎn)換中分析問(wèn)題的視角在角色轉(zhuǎn)換中能夠站在主