《第二節(jié)化學(xué)電源》教學(xué)設(shè)計(jì)(江蘇省市級(jí)優(yōu)課)-化學(xué)教案_第1頁
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文檔簡介

《燃料電池電極反應(yīng)式的書寫》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)背景:高三復(fù)習(xí),微專題訓(xùn)練?;貧w近五年江蘇高考試題,燃料電池電極反應(yīng)式的書寫是考查電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)中非常重要的一環(huán),和氧化還原反結(jié)合在一起考查學(xué)生的能力,“三大守恒定律”方法的綜合而又靈活的運(yùn)用在燃料電池電極反應(yīng)式的書寫中有著極其重要的作用。二、復(fù)習(xí)目標(biāo):1.使學(xué)生了解燃料電池的概念,從燃料電池的種類繁多,體會(huì)科技的先進(jìn)程度2.掌握燃料電池電極反應(yīng)式書寫的一般步驟3.能利用“三大守恒定律”書寫燃料電池電極反應(yīng)式三、教學(xué)方式:學(xué)講計(jì)劃自主探究合作交流質(zhì)疑拓展結(jié)論展示歸納總結(jié)四、教學(xué)思路:電極反應(yīng)式的書寫向來是高考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)。學(xué)生也向來對于書寫電極反應(yīng)式非常畏懼,感覺很難掌握,其關(guān)鍵原因就是學(xué)生不會(huì)分析原電池的環(huán)境,缺乏根據(jù)環(huán)境來判斷產(chǎn)物的能力。本微課以燃料電池為例,深入淺出地介紹原電池電極反應(yīng)式書寫的一般步驟,并能在此基礎(chǔ)上能利用“三大守恒定律”書寫電極反應(yīng)式。通過學(xué)生自主探究、合作交流,同組成員間互講互評統(tǒng)一答案、結(jié)論展示、學(xué)生歸納、對比分析,讓學(xué)生順利掌握電極反應(yīng)式的書寫。該部分學(xué)習(xí)優(yōu)于高二基礎(chǔ)班教學(xué)的地主在于,一般的教學(xué)只講酸性堿性兩種液體電解質(zhì),而面對高考很多新型燃料電池頻繁考查,本微課敢于拓展學(xué)生視野,從液體電解質(zhì)到固體電解質(zhì),讓學(xué)生對電解質(zhì)環(huán)境決定產(chǎn)物有了更深的認(rèn)識(shí)?;顒?dòng)單設(shè)置了三個(gè)活動(dòng),先讓學(xué)生掌握酸堿性介質(zhì)下電極反應(yīng)式的書寫,知道電極反應(yīng)式一定是離子方程式,初步掌握書寫電極反應(yīng)式的一般步驟,通過學(xué)生提問和教師的質(zhì)疑,自我剖析等諸多環(huán)節(jié)讓學(xué)生對原電池的工作原理有著更清晰的認(rèn)識(shí)?;顒?dòng)二活動(dòng)三對各類燃料電池進(jìn)行拓展,讓學(xué)生知道,一般的書寫方法還不足以應(yīng)對各種高考題,若把之當(dāng)成情境下的氧化還原離子方程式的書寫,能通過“三大守恒定律”靈活的書寫電極反應(yīng)式,速度和正確率都會(huì)明顯的提升?;顒?dòng)三的子活動(dòng)3是引伸的一個(gè)內(nèi)容,通過熔融的硝酸鹽燃料電池來鞏固本專題的書寫技巧和書寫方法。教師可強(qiáng)調(diào),燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,就是一個(gè)小型的工藝流程題,“誰進(jìn)誰出,進(jìn)出的目的是什么,并寫出相應(yīng)的方程式”永遠(yuǎn)是考查的目的之一。課堂反饋和課后練習(xí)題的設(shè)置,精選的典型例題,讓學(xué)生知道,電化學(xué)的考查,解決的辦法,只要寫出電極反應(yīng)式,一切問題都將迎刃而解,包括電化學(xué)的計(jì)算。五、活動(dòng)單的制作教學(xué)中的一個(gè)“抓手”--活動(dòng)單、集體備課和課堂教學(xué)的無縫對接?;顒?dòng)單或教案如下:沛縣二中化學(xué)學(xué)科活動(dòng)單備課組名稱:高三化學(xué)備課組授課教師:王成課題:微專題:燃料電池電極反應(yīng)式的書寫課型:復(fù)習(xí)課授課日期2017.04.19復(fù)習(xí)目標(biāo):1、理解燃料電池的工作原理,知道離子的移動(dòng)方向。2、能夠正確書寫各類燃料電池的電極反應(yīng)式學(xué)習(xí)重難點(diǎn):燃料電池在不同介質(zhì)中電極反應(yīng)式的書寫方法活動(dòng)方案活動(dòng)一:理解燃料電池的工作原理,掌握酸、堿性介質(zhì)燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法(1)能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0

C.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0

(2)根據(jù)下圖提示,以H2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池??偡磻?yīng)式:;正極反應(yīng)式:;負(fù)極反應(yīng)式:。(3)右圖為甲醇--氧氣燃料電池,KOH溶液為電解質(zhì)溶液??偡磻?yīng)式(已知):2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O正極(電極B)反應(yīng)式:;負(fù)極(電極A)反應(yīng)式:?;顒?dòng)二:掌握電解質(zhì)為熔融固體氧化物燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法固體氧化物燃料電池(SOFC)以固體氧化物作為電解質(zhì)。其工作原理如右圖所示正極:(填“電極a”或“電極b”)電解質(zhì)溶液傳導(dǎo)的是O2-,O2-移向極(填“正”或“負(fù)”)。若以C2H4作為燃料氣,其正極、負(fù)極、總反應(yīng)式分別為:總反應(yīng)式:;正極反應(yīng)式:;負(fù)極反應(yīng)式:?;顒?dòng)三:了解電解質(zhì)為熔融碳酸鹽燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法(1)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣體為正極助燃?xì)?,制得?50℃下工作的燃料電池。根據(jù)題示,請完成有關(guān)的電極反應(yīng)式:總反應(yīng)式:;正極反應(yīng)式:;負(fù)極反應(yīng)式:2CO-4e-+2CO32-=4CO2

思考:如果沒有負(fù)極反應(yīng)式的提示,你能否快速利用“三大守恒定律”正確地寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式呢?得失電子守恒:電荷守恒:原子守恒:(3)引伸NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料電池,其原理如圖,該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,Y可循環(huán)使用。下列說法正確的是()A.O2在石墨Ⅱ附近發(fā)生氧化反應(yīng)B.該電池放電時(shí)NO3-向石墨Ⅱ電極遷移C.石墨Ⅰ附近發(fā)生的反應(yīng):3NO2+2e-

NO+2NO3-D.相同條件下,放電過程中消耗的NO2和O2的體積比為4∶1課堂反饋,鏈接真題,鞏固燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法。1.下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是(

)A.a(chǎn)電極是負(fù)極

B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e-==2H2O+O2↑C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)存電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置2.一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料說法正確的是()A.在熔融電解質(zhì)中,O2-由負(fù)極移向正極B.電池的總反應(yīng)是:2C4H10+13O2==8CO2+10H2OC.通入空氣的一極是負(fù)極,電極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O3.生物燃料電池(BFC)是以有機(jī)物為燃料,直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池,其

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