化學(xué)優(yōu)秀教案。
以下內(nèi)容“化學(xué)優(yōu)秀教案”是幼兒教師教育網(wǎng)小編從網(wǎng)絡(luò)收集整理的。教案課件是老師教學(xué)工作的起始環(huán)節(jié),也是上好課的先決條件,大家可以開始寫自己課堂教案課件了。?教案和課件的精湛設(shè)計(jì)能夠帶來教學(xué)思路的拓展。敬請(qǐng)您閱讀本文!
(一)指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
“通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”是新課程的基本理念?,F(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為:一個(gè)理想的教學(xué)過程應(yīng)該是問題循環(huán)的過程。心理學(xué)則告訴我們,青少年都有一種發(fā)自內(nèi)心的強(qiáng)烈要求,即渴望有嘗試和顯示自己才能的機(jī)會(huì)。因此,在課堂教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)多層面、多維度的問題情景,讓學(xué)生帶著問題去實(shí)驗(yàn)探究,當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生思維障礙時(shí),應(yīng)為學(xué)生提供支撐性問題,使學(xué)生克服思維障礙,保持思維的連續(xù)性,是一種優(yōu)良的教學(xué)方法,是可以讓學(xué)生動(dòng)起來的方法。
本教學(xué)設(shè)計(jì)緊緊圍繞“讓生活走進(jìn)化學(xué),讓化學(xué)走向社會(huì)”,緊密聯(lián)系生活,創(chuàng)設(shè)出多層面、多維度的問題情景,激發(fā)學(xué)生的興趣,誘發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,喚起他們的求知欲,使學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,讓他們切實(shí)體會(huì)到化學(xué)的樂趣、奧妙與價(jià)值。
(二)教學(xué)背景分析
1、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析
(1)課標(biāo)要求
高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)Ⅰ中規(guī)定的元素化合物知識(shí)主要有以下內(nèi)容:
根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其化合物的主要性質(zhì),能列舉合金材料的重要應(yīng)用。
(2)本節(jié)內(nèi)容組成及模塊教學(xué)要求
了解氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)以及氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)室制備,認(rèn)識(shí)鋁的重要化合物在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬化合物的不同,能書寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式和離子反應(yīng)方程式。
(3)在模塊學(xué)習(xí)中的地位和作用
《鋁的重要化合物》是第三章第二節(jié)第二個(gè)框題,是中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),也是學(xué)生以后在工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的基本知識(shí)。學(xué)習(xí)該知識(shí),不僅可以為前面的實(shí)驗(yàn)和離子反應(yīng)等基本概念補(bǔ)充感性認(rèn)識(shí)的材料,也可以為必修2物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律等理論知識(shí)打下重要的基礎(chǔ),還可以幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法。因此,本部分內(nèi)容實(shí)質(zhì)上起到了承前啟后的作用,是高中階段的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
2、學(xué)生情況分析
(1)學(xué)生已有基礎(chǔ):
初中已學(xué)內(nèi)容“鋁合金應(yīng)用、鋁與氧氣、鹽酸的反應(yīng)”,高中必修1鋁單質(zhì)內(nèi)容是本節(jié)課的知識(shí)基礎(chǔ);“物質(zhì)的分類”和“離子反應(yīng)”給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的理論平臺(tái),為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
(2)學(xué)生認(rèn)知關(guān)鍵點(diǎn)
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過鈉、鎂、鐵等金屬元素,對(duì)金屬及其化合物的性質(zhì)已經(jīng)有了初步認(rèn)識(shí),因而對(duì)一般物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)沒有太大的困難;但是氧化鋁和氫氧化鋁具有兩性,這是它們的獨(dú)特性,學(xué)生之前沒有接觸過,因而兩性是學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)。
(3)學(xué)生認(rèn)知障礙點(diǎn)
在教學(xué)中為了突出關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)兩性的教學(xué)采用了實(shí)驗(yàn)探究的方法,探究實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的就在于發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,及最后解決問題,另一方面,學(xué)生的已有認(rèn)識(shí)中還沒有兩性的相關(guān)認(rèn)識(shí),這些決定了在探究實(shí)驗(yàn)中“提出問題、解決問題”是本節(jié)課的主要障礙點(diǎn)。
(4)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展點(diǎn)
學(xué)生在學(xué)習(xí)之后,可以對(duì)“金屬元素及其化合物”有更全面的感性認(rèn)識(shí),對(duì)金屬元素的活動(dòng)性順序有更為深刻的理解,同時(shí)對(duì)非金屬元素也有一定的感性認(rèn)識(shí),從這個(gè)角度來說,學(xué)生對(duì)元素的性質(zhì)規(guī)律有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。因而,對(duì)元素性質(zhì)規(guī)律的理性認(rèn)識(shí)飛躍是學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展點(diǎn)。
3、教學(xué)方式與教學(xué)手段說明
教學(xué)方法:?jiǎn)栴}教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)探究法
教學(xué)手段:多媒體輔助教學(xué)
4、技術(shù)準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)藥品:氧化鋁、濃鹽酸、稀鹽酸、10%鹽酸、濃氫氧化鈉溶液,6mol/L的氫氧化鈉溶液、氨水(NH3·H2O)、蒸餾水、Al2(SO4)3溶液、氫氧化鋁(提前制備)
實(shí)驗(yàn)儀器:試管12支、燒杯2個(gè)(1個(gè)裝膠頭滴管數(shù)支、1個(gè)裝廢液)。
學(xué)生分組:5人/組,共十組;小組長(zhǎng)一人,負(fù)責(zé)本組的紀(jì)律,協(xié)調(diào)組員的具體分工
搜集鋁的化合物的相關(guān)資料并結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)制作成多媒體課件(PPT)。
(三)本課教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
1、知識(shí)與技能
(1)以氧化鋁和氫氧化鋁為代表掌握兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念和化學(xué)性質(zhì);
(2)能夠掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)操作。
2、過程與方法
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)氧化鋁、氫氧化鋁的性質(zhì)及制備氫氧化鋁的較優(yōu)方法;
(2)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,訓(xùn)練學(xué)生用類比的方法認(rèn)識(shí)事物和全面分析事物的邏輯思維能力,逐步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧;
(2)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,深化學(xué)生對(duì)“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識(shí)。
本節(jié)課教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):氧化鋁和氫氧化鋁的兩性,Al(OH)3的制備
難點(diǎn):兩性氧化物和兩性氫氧化物概念的形成
(四)教學(xué)過程與教學(xué)資源設(shè)計(jì)
教學(xué)過程
(五)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):
教師自身教學(xué)評(píng)價(jià):
(六)教學(xué)反思
本課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)探究”的新課程理念,采用問題教學(xué)法,實(shí)現(xiàn)了“讓生活走進(jìn)化學(xué),讓化學(xué)走向社會(huì)”的新課程教學(xué)目標(biāo),反思本節(jié)課的教學(xué)過程,有以下三個(gè)特點(diǎn):
(1)整節(jié)課我重視把課堂交給學(xué)生,體現(xiàn)他們的主體地位,重視由他們自己去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題和歸納問題。比如關(guān)于氧化鋁的性質(zhì),我是通過生活中的問題來引導(dǎo)他們實(shí)驗(yàn)探究歸納氧化鋁的性質(zhì);對(duì)于氫氧化鋁的性質(zhì),我是通過兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)“氫氧化鋁是否有兩性?” “如何制備氫氧化鋁?”來開展,通過學(xué)生的大膽猜想,并由學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,最后得出結(jié)論。我整節(jié)課緊緊地聯(lián)系生活,從紅寶石藍(lán)寶石、酸菜魚火鍋、明礬凈水、胃舒平等事例來設(shè)置問題,突出了“讓生活走進(jìn)化學(xué),讓化學(xué)走向社會(huì)”的新課程教學(xué)目標(biāo),也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
(2)充分展現(xiàn)學(xué)生的思維過程。尤其是實(shí)驗(yàn)探究“如何制備氫氧化鋁?”這一部分,通過引導(dǎo)學(xué)生抓住實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法,力求讓每個(gè)學(xué)生知道怎么做,為什么這樣做,不這么做會(huì)怎么樣。對(duì)每個(gè)活動(dòng)都力求通過學(xué)生分組討論和師生交流,由學(xué)生自己歸納出結(jié)論,把以往的機(jī)械講解變?yōu)榛畹乃季S過程。
(3)注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。本教學(xué)設(shè)計(jì)以問題教學(xué)法結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究法實(shí)施對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主探究的引導(dǎo),使學(xué)生正確地確立學(xué)習(xí)目標(biāo),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索的精神和科學(xué)探究的能力,并最終提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果,從而全面提高師生的綜合素質(zhì)。
(總評(píng)析)
本案例可以說是突出體現(xiàn)新課改的一個(gè)典型案例,雖說內(nèi)容是高中的,但同樣適用初中的課程教學(xué)設(shè)計(jì)。案例的分析涵蓋了指導(dǎo)思想、教學(xué)背景、教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)、教學(xué)過程、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)反思等課程標(biāo)準(zhǔn)和新課改的核心內(nèi)容,是我們進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的很好的參考范例,我們?cè)谶M(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),是需要考慮到本案例涉及的這些方面的,大家可以結(jié)合本案例及課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,認(rèn)真的學(xué)習(xí)和研究本案例,為自己的教學(xué)設(shè)計(jì)積累素材。我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)的時(shí)候,由于時(shí)間等因素的限制,沒有必要將本案例所有的內(nèi)容都呈現(xiàn),必須要呈現(xiàn)的有:教學(xué)目標(biāo),重難點(diǎn),教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià),有這些基本內(nèi)容足夠,如果時(shí)間允許,能力夠強(qiáng)的話,可以適當(dāng)增加本案例的其他部分內(nèi)容。
一、教材分析
這是學(xué)生第一次接觸到電化學(xué)的知識(shí),而在現(xiàn)代社會(huì),學(xué)生對(duì)“電”有著豐富而又強(qiáng)烈的感性認(rèn)識(shí),而化學(xué)反應(yīng)與電能之間有什么關(guān)系,在本章可以得到解答,從而對(duì)化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。教材從能量轉(zhuǎn)化角度和實(shí)驗(yàn)探究來發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)這種實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置──原電池裝置,再通過“科學(xué)探究”進(jìn)一步挖掘原電池原理和組成條件。教材緊密聯(lián)系生活實(shí)際,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣,更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):①通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)到化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能;
②掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件;
2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維與探究能力,以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。
3.情感目標(biāo):通過小組探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生自主探索創(chuàng)新精神和同學(xué)間的交流合作學(xué)習(xí)的協(xié)作精神,并通過實(shí)驗(yàn)不斷體現(xiàn)出由實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)的認(rèn)知過程。
三、重點(diǎn):掌握原電池的工作原理和構(gòu)成條件 四、難點(diǎn):原電池工作原理和構(gòu)成條件的探究活動(dòng)
五、設(shè)計(jì)思路
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究法。通過實(shí)驗(yàn)、分析、討論、總結(jié)、應(yīng)用等過程,誘導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、推理、探究。
首先由教師提出問題、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,學(xué)生通過設(shè)計(jì)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探討原電池原理;然后進(jìn)行原電池構(gòu)成條件探究,通過提供材料,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分組討論、得出結(jié)論;最后讓學(xué)生在課外開展第三個(gè)探究性實(shí)驗(yàn):利用所學(xué)知識(shí),自備材料,制作水果電池,完全讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)樂趣。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
講授、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助教學(xué)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:電流計(jì),銅片、鐵片、鋅片、碳棒、稀硫酸、硫酸銅溶液、無水乙醇、蒸餾水、導(dǎo)線(帶鱷魚嘴)、燒杯、塑料棒、西紅柿等水果。
課件準(zhǔn)備:教師制作課件、銅鋅原電池工作原理的模擬動(dòng)畫、多媒體教學(xué)平臺(tái)。
七、教學(xué)反思
.在教學(xué)中,讓實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分,,,小組合作,討論分析等方法,,并在其過程中培養(yǎng)他們學(xué)會(huì)合作,
,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的,學(xué)生都,為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,也讓學(xué)生充分展示自己的機(jī)會(huì),使課堂圍繞學(xué)生為中心的,真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,大大激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。
通過本節(jié)課的教學(xué)還發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的自學(xué)能力不夠,沒有課前預(yù)習(xí),探究實(shí)驗(yàn)是往往造成盲目和無序;還有些學(xué)生的動(dòng)手能力較差,實(shí)驗(yàn)時(shí)畏畏縮縮,實(shí)驗(yàn)的速度太慢,也影響了教學(xué)進(jìn)度。今后還要教會(huì)學(xué)生適當(dāng)?shù)恼n前預(yù)習(xí)和足夠的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備以及掌握基本的操作
技能。另外要進(jìn)一步解決探究如何開放,即開放哪些點(diǎn)的問題;開放到何種程度,即時(shí)間的把握等;以及探究后的討論、歸納等。
三維目標(biāo):
①通過實(shí)驗(yàn)探究初步認(rèn)識(shí)一些常見的化學(xué)電源。
知識(shí)與技能:
②能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)。
③初步了解化學(xué)電源在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
過程與方法:
①學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種方法獲取信息。
②通過對(duì)幾種新型實(shí)用電池的認(rèn)識(shí),提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。
情感、態(tài)度
①將電池的知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,使學(xué)生體會(huì)學(xué)以致用。
與價(jià)值觀
②通過了解電池對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn),逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思路。
教學(xué)重點(diǎn):
各種電池的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn):
能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)。
教學(xué)方法:
分析比較法。
教學(xué)準(zhǔn)備:
多媒體課件、實(shí)驗(yàn)用品。
教學(xué)過程:
第二課時(shí)。
【復(fù)習(xí)】
請(qǐng)同學(xué)們利用銅和硝酸銀的反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,指出正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)。
[引言] 干電池是我們常用的電池,干電池大家非常熟悉,其實(shí)干電池是化學(xué)電源的一種,化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種電池。它的內(nèi)部構(gòu)造大家清楚嗎?它的放電原理是什么?下面讓我們具體來了解化學(xué)電源。
化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種電池,簡(jiǎn)稱電池。
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池
最早使用的,大家熟悉的干電池——鋅錳電池。它是一種一次性電池,放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的)。
[觀察]干電池的外型,說出在日常生活中的用途,了解干電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
【圖片和實(shí)物展示】
①干電池的構(gòu)造:石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、鋅筒。
②電極反應(yīng):
正極:2NH4++ 2e— = 2NH3+H2 負(fù)極:Zn - 2e— → Zn2+
總反應(yīng):Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
③優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小,攜帶方便。
缺點(diǎn):一次性電池,放電之后不能充電。鋅皮被腐蝕而穿導(dǎo)致電解液外溢。廢舊電池污染環(huán)境。
④改進(jìn):外殼套上金屬筒或塑料筒的方法改成了防漏電池;將糊狀NH4Cl換成濕的KOH,并在構(gòu)造上作了改進(jìn),制成了堿性鋅錳電池,延長(zhǎng)了電池的使用壽命。
[思考與交流] 干電池即使不使用,過一段時(shí)間也會(huì)失效,在購(gòu)買、保存和使用干電池方面你有何經(jīng)驗(yàn)和建議?
提示:購(gòu)買后及時(shí)使用;電器暫時(shí)不用時(shí),將電池及時(shí)取出;新舊電池不要混合使用;舊電池要集中處理等等。
[過渡]干電池雖然有體積小,攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),但是一次性電池,放電之后不能充電,易造成污染。所以,可充電電池是一種實(shí)用價(jià)值更高的電池,現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于各種電器中。
【問題】
請(qǐng)同學(xué)們舉例說明,哪些電器中使用了可充電電池。汽車用的電瓶是一種什么樣的化學(xué)電源?
2、充電電池
充電電池又稱為二次電池,它在放電時(shí)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行(利用直流電進(jìn)行充電),使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。這樣可以實(shí)現(xiàn):化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能(放電)、再由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能(充電)的循環(huán)。
(1)鉛蓄電池
①結(jié)構(gòu):
[展示] 鉛蓄電池(簡(jiǎn)稱蓄電池):
②電池反應(yīng)(放電):
正極:PbO2 + 4H+ + SO42— + 2e— → PbSO4 + 2H2O
負(fù)極:Pb + SO42— — 2e— → PbSO4
總反應(yīng):PbO2 + 4H+ + SO42— + Pb ==2PbSO4 + 2H2O
③優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):可以循環(huán)使用,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
缺點(diǎn):由于電池制造工藝等方面存在不足,實(shí)際上沖放電電池的沖放電次數(shù)仍有限制,且使用是否得當(dāng),對(duì)電池的工作狀態(tài)及壽命影響很大。
應(yīng)用:最早使用的充電電池是鉛蓄電池。目前,汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池。
(2)鎳鎘電池
由于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)耗電量高的便攜式電器需求很大,所以化學(xué)家研制了新型的封閉式體積小的充電電池——鎳鎘電池。
①電池反應(yīng)(放電):
正極:2NiO(OH) + 2H2O + 2e— → 2Ni(OH)2 + 2OH—
負(fù)極:Cd + OH— — 2e— → Cd(OH)2
總反應(yīng):Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
②優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小攜帶方便,可鎳鎘電池以反復(fù)充電500次以上。
缺點(diǎn):鎘是致癌物質(zhì),廢棄的鎳鎘電池如不回收,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,這制約了鎳鎘電池的發(fā)展。鎳氫電池的面世初步解決了這個(gè)問題。
應(yīng)用:廣泛用于收錄機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等。
(3)鋰離子電池
目前,手機(jī)常見電池類別有:Ni—MH(鎳氫電池)、Li—ion(鋰電池)、LiB(液體鋰離子電池)、LiP(聚合物鋰離子電池)。
優(yōu)點(diǎn):重量小,綠色環(huán)保。
缺點(diǎn):能量?jī)?chǔ)存少,使用時(shí)間短。
應(yīng)用:筆記本電腦、移動(dòng)電話、數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)等等。
【思考與交流】
課本43頁
【過渡】
燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應(yīng),通過燃燒釋放的熱能再轉(zhuǎn)化為電能(如火力發(fā)電),其能量轉(zhuǎn)化率不高。我們來學(xué)習(xí)一種新型電池—燃料電池。
3、燃料電池
【分析】
燃料電池就是利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種高效、對(duì)環(huán)境友好的裝置。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率理論上可以高達(dá)85%~90%(現(xiàn)在實(shí)際利用率已達(dá)到40%~60%)。
①燃料電池組成:
燃料:氫氣、甲烷(天然氣)、甲醇、乙醇、汽油等。
氧化劑:氧氣、空氣等。
電極:石墨
電解質(zhì):硫酸或KOH溶液
【思考與交流】
從組成上看,燃料電池與普通干電池和可充電電池有何不同?
燃料電池與普通干電池和可充電電池比較:普通干電池和可充電電池反應(yīng)物儲(chǔ)存于電池內(nèi)部,燃料電池反應(yīng)物不是儲(chǔ)存于電池內(nèi)部,由外部設(shè)備提供。電池裝置只是反應(yīng)器。
②電極反應(yīng):以氫氧燃料電池為例:
電解質(zhì):H2SO4
負(fù)極:2H2-4e— =4H+; 正極:O2+ 4H++4e—= 2H2O
總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
電解質(zhì):KOH
正極:O2 + 2H2O + 4e— → 4OH—;負(fù)極:2H2 + 4OH— - 4e— → 4H2O
總反應(yīng):2H2 + O2 == 2H2O
③優(yōu)點(diǎn):燃料可以從外部源源不斷的輸入,能量利用率高,減少?gòu)U電池的污染,電池反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒有污染。
〖過渡〗其實(shí)最好最清潔、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的能源是太陽,我們可以探究以下太陽能的利用。
〖板書設(shè)計(jì)〗
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池(鋅錳電池)
2、充電電池:
(1)鉛蓄電池 ;
(2)鎳鎘電池 ;
(3)鋰離子電池;
3、燃料電池
三維目標(biāo):
①通過實(shí)驗(yàn)探究初步認(rèn)識(shí)一些常見的化學(xué)電源。
知識(shí)與技能:
②能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)。
③初步了解化學(xué)電源在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
過程與方法:
①學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種方法獲取信息。
②通過對(duì)幾種新型實(shí)用電池的認(rèn)識(shí),提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。
情感、態(tài)度
①將電池的知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,使學(xué)生體會(huì)學(xué)以致用。
與價(jià)值觀
②通過了解電池對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn),逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思路。
教學(xué)重點(diǎn):
各種電池的區(qū)別及優(yōu)缺點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn):
能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別充電和放電反應(yīng)
教學(xué)方法:
分析比較法
教學(xué)準(zhǔn)備:
多媒體課件、實(shí)驗(yàn)用品
教學(xué)過程:
第二課時(shí)
【復(fù)習(xí)】
請(qǐng)同學(xué)們利用銅和硝酸銀的反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,指出正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)。
[引言] 干電池是我們常用的電池,干電池大家非常熟悉,其實(shí)干電池是化學(xué)電源的一種,化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種電池。它的內(nèi)部構(gòu)造大家清楚嗎?它的放電原理是什么?下面讓我們具體來了解化學(xué)電源。
化學(xué)電源就是利用原電池原理制造的具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的各種電池,簡(jiǎn)稱電池。
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池
最早使用的,大家熟悉的干電池——鋅錳電池。它是一種一次性電池,放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的)。
[觀察]干電池的外型,說出在日常生活中的用途,了解干電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
【圖片和實(shí)物展示】
①干電池的構(gòu)造:石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、鋅筒。
②電極反應(yīng):
正極:2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 負(fù)極:Zn - 2e- → Zn2+
總反應(yīng):Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
③優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小,攜帶方便。
缺點(diǎn):一次性電池,放電之后不能充電。鋅皮被腐蝕而穿導(dǎo)致電解液外溢。廢舊電池污染環(huán)境。
④改進(jìn):外殼套上金屬筒或塑料筒的方法改成了防漏電池;將糊狀NH4Cl換成濕的KOH,并在構(gòu)造上作了改進(jìn),制成了堿性鋅錳電池,延長(zhǎng)了電池的使用壽命。
[思考與交流] 干電池即使不使用,過一段時(shí)間也會(huì)失效,在購(gòu)買、保存和使用干電池方面你有何經(jīng)驗(yàn)和建議?
提示:購(gòu)買后及時(shí)使用;電器暫時(shí)不用時(shí),將電池及時(shí)取出;新舊電池不要混合使用;舊電池要集中處理等等。
[過渡]干電池雖然有體積小,攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),但是一次性電池,放電之后不能充電,易造成污染。所以,可充電電池是一種實(shí)用價(jià)值更高的電池,現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于各種電器中。
【問題】
請(qǐng)同學(xué)們舉例說明,哪些電器中使用了可充電電池。汽車用的電瓶是一種什么樣的化學(xué)電源?
2、充電電池
充電電池又稱為二次電池,它在放電時(shí)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行(利用直流電進(jìn)行充電),使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。這樣可以實(shí)現(xiàn):化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能(放電)、再由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能(充電)的循環(huán)。
(1)鉛蓄電池
①結(jié)構(gòu):
[展示] 鉛蓄電池(簡(jiǎn)稱蓄電池):
②電池反應(yīng)(放電):
正極:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O
負(fù)極:Pb + SO42- - 2e- → PbSO4
總反應(yīng):PbO2 + 4H+ + SO42- + Pb ==2PbSO4 + 2H2O
③優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):可以循環(huán)使用,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
缺點(diǎn):由于電池制造工藝等方面存在不足,實(shí)際上沖放電電池的沖放電次數(shù)仍有限制,且使用是否得當(dāng),對(duì)電池的工作狀態(tài)及壽命影響很大。
應(yīng)用:最早使用的充電電池是鉛蓄電池。目前,汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池。
(2)鎳鎘電池
由于現(xiàn)代社會(huì)對(duì)耗電量高的便攜式電器需求很大,所以化學(xué)家研制了新型的封閉式體積小的充電電池——鎳鎘電池。
①電池反應(yīng)(放電):
正極:2NiO(OH) + 2H2O + 2e- → 2Ni(OH)2 + 2OH-
負(fù)極:Cd + OH- - 2e- → Cd(OH)2
總反應(yīng):Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
②優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):體積小攜帶方便,可鎳鎘電池以反復(fù)充電500次以上。
缺點(diǎn):鎘是致癌物質(zhì),廢棄的鎳鎘電池如不回收,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,這制約了鎳鎘電池的發(fā)展。鎳氫電池的面世初步解決了這個(gè)問題。
應(yīng)用:廣泛用于收錄機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等。
(3)鋰離子電池
目前,手機(jī)常見電池類別有:Ni-MH(鎳氫電池)、Li-ion(鋰電池)、LiB(液體鋰離子電池)、LiP(聚合物鋰離子電池)。
優(yōu)點(diǎn):重量小,綠色環(huán)保。
缺點(diǎn):能量?jī)?chǔ)存少,使用時(shí)間短。
應(yīng)用:筆記本電腦、移動(dòng)電話、數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)等等。
【思考與交流】
課本43頁
【過渡】
燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應(yīng),通過燃燒釋放的熱能再轉(zhuǎn)化為電能(如火力發(fā)電),其能量轉(zhuǎn)化率不高。我們來學(xué)習(xí)一種新型電池—燃料電池。
3、燃料電池
【分析】
燃料電池就是利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種高效、對(duì)環(huán)境友好的裝置。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率理論上可以高達(dá)85%~90%(現(xiàn)在實(shí)際利用率已達(dá)到40%~60%)。
①燃料電池組成:
燃料:氫氣、甲烷(天然氣)、甲醇、乙醇、汽油等。
氧化劑:氧氣、空氣等。
電極:石墨
電解質(zhì):硫酸或KOH溶液
【思考與交流】
從組成上看,燃料電池與普通干電池和可充電電池有何不同?
燃料電池與普通干電池和可充電電池比較:普通干電池和可充電電池反應(yīng)物儲(chǔ)存于電池內(nèi)部,燃料電池反應(yīng)物不是儲(chǔ)存于電池內(nèi)部,由外部設(shè)備提供。電池裝置只是反應(yīng)器。
②電極反應(yīng):以氫氧燃料電池為例:
電解質(zhì):H2SO4
負(fù)極:2H2-4e- =4H+; 正極:O2+ 4H++4e-= 2H2O
總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
電解質(zhì):KOH
正極:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-;負(fù)極:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
總反應(yīng):2H2 + O2 == 2H2O
③優(yōu)點(diǎn):燃料可以從外部源源不斷的輸入,能量利用率高,減少?gòu)U電池的污染,電池反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境沒有污染。
〖過渡〗其實(shí)最好最清潔、最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用的能源是太陽,我們可以探究以下太陽能的利用。
〖板書設(shè)計(jì)〗
二、發(fā)展中的化學(xué)電源
1、干電池(鋅錳電池)
2、充電電池:(1)鉛蓄電池 (2)鎳鎘電池 (3)鋰離子電池
3、燃料電池
一、指導(dǎo)思想
化學(xué)基本概念的學(xué)習(xí),長(zhǎng)期以來都陷入教師感覺難教,學(xué)生感覺難學(xué)的困境。既無生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn),又無形象具體的研究對(duì)象,如何讓概念學(xué)習(xí)的課堂也煥發(fā)出勃勃生機(jī),對(duì)此我進(jìn)行了大量探索,選取了物質(zhì)的量濃度這一概念教學(xué)作為嘗試。
在教育部頒布的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》的指導(dǎo)下,我力求:改變課程過于注重知識(shí)傳授的傾向,使獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的過程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的過程。
二、教材分析
1. 教材的地位及其作用
本節(jié)課選自人民教育出版社出版的全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(必修)《化學(xué)》第一冊(cè)第三章第三節(jié)《物質(zhì)的量濃度》第一課時(shí)。本節(jié)教材是在介紹了物質(zhì)的量的基礎(chǔ)上引入的新的表示溶液組成的物理量,通過本節(jié)的探究既鞏固對(duì)物質(zhì)的量的運(yùn)用,又在初中化學(xué)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充對(duì)溶液組成表示方法的認(rèn)識(shí),提高化學(xué)計(jì)算的能力。
2.教學(xué)目標(biāo)分析
依據(jù)教改的精神、課程標(biāo)準(zhǔn)的要求及學(xué)生的實(shí)際情況確立如下教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)技能:
a.理解并能初步運(yùn)用物質(zhì)的量濃度的概念。
b.掌握溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的區(qū)別與聯(lián)系。
c.了解物質(zhì)的量濃度在生活、生產(chǎn)中的運(yùn)用。
能力方法:
a.通過課前探究,學(xué)會(huì)獲取信息和加工信息的基本方法。
b.通過對(duì)物質(zhì)的量濃度概念的構(gòu)建,學(xué)會(huì)自主探究獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的方法。
c.通過對(duì)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的對(duì)比,提高運(yùn)用比較、歸納、推理的能力。
情感態(tài)度:
a.在相互交流與評(píng)價(jià)中,養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作的品質(zhì)。
b.關(guān)注與物質(zhì)的量濃度有關(guān)的生活、生產(chǎn)問題,體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)當(dāng)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。
c.通過溶液組成的不同表示方法之間的關(guān)系,滲透事物之間是相互聯(lián)系的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及其成因
物質(zhì)的量濃度在高中化學(xué)中具有極其廣泛的應(yīng)用,因此將理解并能初步運(yùn)用物質(zhì)的量濃度的概念確定為教學(xué)重點(diǎn)。
幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力是課程改革的基本理念,因此將在物質(zhì)的量濃度概念的構(gòu)建過程中學(xué)會(huì)自主探究獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的方法確定為教學(xué)難點(diǎn)。
三、學(xué)情、學(xué)法分析
本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是高一學(xué)生,他們具有一定的搜集處理信息的能力,對(duì)初中接觸的溶液體積與溶劑體積存在一定程度的混淆。
在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生自主探究感受概念、具體實(shí)例運(yùn)用概念、交流評(píng)價(jià)強(qiáng)化概念、歸納小結(jié)升華概念,加深學(xué)生對(duì)概念的理解,同時(shí)消除學(xué)生對(duì)概念的神秘感和泛味感。
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