
化学教学设计通用15篇
作为一名专为他人授业解惑的人民教师,总归要编写教学设计,教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划。怎样写教学设计才更能起到其作用呢?下面是小编为大家整理的化学教学设计,仅供参考,大家一起来看看吧。
化学教学设计1一、教材分析
1、教材地位和作用
《化学反应原理》第一章着重研究了化学反应与热能的关系,而第四章电化学基础着重研究化学反应与电能的关系,二者都属于热力学研究范畴。
原电池作为电化学的基础,应用十分广泛。利用其原理可制成多种电池,在工农业生产,以及日常生活等方面都有广泛的用途。另一个重要意义是从本质上弄清金属的腐蚀,找到金属防护的方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2、课标分析
①新课程标准对电极电势等概念不作要求,在理论方面控制了知识深度。
②氧化还原理论和金属活动性顺序,以及物理学中的电学知识,已对有关问题进行一些定性的介绍和分析。
③本节课重在对原电池中正、负电极的判断,设计原电池时对正、负电极材料和电解质溶液的选择以及对电极反应产物的判断等。
3、教学重点和教学难点
教学重点:进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。
教学难点:原电池的工作原理。
解决办法:①学生共同探讨设计实验方案,体验探究过程。
②通过数字实验室电流传感器作图和多媒体动画展示使学生直观感受原电池的工作原理以及盐桥的作用。
③结合实验现象强化原电池的电极、电池反应方程式的书写。
4.教学目标
知识与技能目标:
进一步了解原电池的工作原理,写出电极反应方程式。
过程与方法目标:
①通过原电池实验的观察和分析,体会化学反应原理的形成过程。
②通过原电池实验的探究,学会解决问题的方法。
情感态度与价值观目标:
①通过学习原电池联系社会、生活与实践增强学生的学习兴趣。
②通过课堂探究活动,培养学生的探究能力,与人合作、交流的能力。
5.教学内容的处理
在处理教学内容时,把教学内容分为一下几个步骤:
①在必修2 “化学能与电能”的基础上以铜锌原电池为例,进一步强调原电池的组成和原理。
②学生讨论且设计实验方案,体验实验的乐趣。教师通过电子白版转换多媒体动画和电流传感器作图,提出问题引导学生探究并讲解原理。
③学生通过实验探究结果量化对比、讨论并归纳总结出原电池中盐桥的重要性及其作用。
④结合实验现象的分析,学生熟练掌握原电池的电极、电池反应方程式的书写。
二、教学方法和教学手段的选择
教学方法:实验探究式教学法
教学策略:采用学生“自主—合作—探究”的学习模式。以学生为中心,通过学生小组讨论,自己动手设计实验,体验合作探究的乐趣。
教学手段:利用数字实验室电流传感器及多媒体动画等辅助教学,量化电流强度及演示原电池盐桥中离子的移动方向,使学生更直观的掌握电化学原理。
设计意图:
1、通过学生亲自探讨原电池,并运用现代数字实验室及多媒体动画展示等直观手段,动静结合,宏观与微观结合,化抽象为具体,形象生动,突出重点,突破难点。
2、让学生自主观察归纳总结,培养学生的思维能力和语言表达能力,充分发挥学生的主体地位和教师的主导地位。
三、学生学情分析和学法指导
1.学情分析
对学生原有的认知结构的分析:
①通过对原电池的学习,增加学生对于原电池的感性认识。
②通过原电池的探究,掌握逻辑推理的方法,学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。
学生在学习本节内容有可能出现的问题分析如下:
①氧化还原反应不会判断。
②缺乏知识连贯性。
③原电池中正负极的判断及电极方程式的`书写。
2、学法指导
①合作探究法
开展合作探究活动、发展学生的探究能力、体验合作、共同探究、提高学习技能。
②教师问题引导法
针对学生探究实验中现象,提出问题,启发学生探究思维。
③多媒体演示法
运用电子实验室电流传感器作图、多媒体演示原电池中盐桥中粒子的移动方向,增加直观感激发学生学习的兴趣。
四、教学过程及设计构思
(一)实验引课
教师演示实验,引入课题,质疑问题。
设计意图:①考察学生对必修2所学原电池工作原理的掌握程度。
②为本节课探究实验创造情景。
③实验引课增强学生的学习兴趣和求知欲望。
(二)问题导课
1、上述实验装置构成原电池了吗?
2、为什么无电流通过?
3、怎样才能使得装置有电流产生?
学生分组讨论提出假设和解决的方法
设计意图:
①通过课堂探究活动,培养学生的探究能力,与人合作、交流的能力。
②通过讨论判断,强化学生对已有知识体系的掌握和灵活运用,以提出解决方案。
根据现象强化电极、电池反应方程式的书写
现象1:电流传感器显示有电流通过,并指示电子是由锌片流向铜片,在铜片表面有红色的铜析出。
结论1:发生了原电池反应,且其中锌为原电池的负极,铜为正极。
负极: Zn-2e-=Zn2+ 正极: Cu2+ + 2e-=Cu
总反应: Zn + Cu2+=Zn2+ + Cu
现象2:随着时间的延续,电流越来越小,直至无电流通过。同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。
(二)问题导课
1、为什么随着时间的延续,电流逐渐减小,最后没有电流呢?
2、怎样才能产生持续稳定的电流呢?
根据现象强化电极、电池反应方程式的书写
电极反应: Zn - 2e-=Zn2+ (负极)
Cu2+ + 2e-=Cu (正极)
电池总反应: Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
盐桥:通常是KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻。
盐桥的作用:①使整个装置构成闭合回路。 ②平衡电荷。
(三)课堂小结(学生概括)
1、总结形成原电池的条件
2、原电池中电子、电流以及阴阳离子的移动方向
3、电极反应方程式的书写
设计意图:发挥学生的主体作用。
……此处隐藏25198个字……成可持续发展的思路。
教学重点:
各种电池的区别及优缺点
教学难点:
能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应
教学方法:
分析比较法
教学准备:
多媒体课件、实验用品
教学过程:
第二课时
【复习】
请同学们利用铜和硝酸银的反应设计一个原电池,指出正负极,写出电极反应。
[引言] 干电池是我们常用的电池,干电池大家非常熟悉,其实干电池是化学电源的一种,化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池。它的内部构造大家清楚吗?它的放电原理是什么?下面让我们具体来了解化学电源。
化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池,简称电池。
二、发展中的化学电源
1、干电池
最早使用的,大家熟悉的干电池——锌锰电池。它是一种一次性电池,放电后不能充电(内部的氧化还原反应是不可逆的)。
[观察]干电池的`外型,说出在日常生活中的用途,了解干电池的内部结构。
【图片和实物展示】
①干电池的构造:石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、锌筒。
②电极反应:
正极:2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 负极:Zn - 2e- → Zn2+
总反应:Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
2MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2
③优缺点:
优点:体积小,携带方便。
缺点:一次性电池,放电之后不能充电。锌皮被腐蚀而穿导致电解液外溢。废旧电池污染环境。
④改进:外壳套上金属筒或塑料筒的方法改成了防漏电池;将糊状NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上作了改进,制成了碱性锌锰电池,延长了电池的使用寿命。
[思考与交流] 干电池即使不使用,过一段时间也会失效,在购买、保存和使用干电池方面你有何经验和建议?
提示:购买后及时使用;电器暂时不用时,将电池及时取出;新旧电池不要混合使用;旧电池要集中处理等等。
[过渡]干电池虽然有体积小,携带方便等优点,但是一次性电池,放电之后不能充电,易造成污染。所以,可充电电池是一种实用价值更高的电池,现在广泛的应用于各种电器中。
【问题】
请同学们举例说明,哪些电器中使用了可充电电池。汽车用的电瓶是一种什么样的化学电源?
2、充电电池
充电电池又称为二次电池,它在放电时进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行(利用直流电进行充电),使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现:化学能转换为电能(放电)、再由电能转变为化学能(充电)的循环。
(1)铅蓄电池
①结构:
[展示] 铅蓄电池(简称蓄电池):
②电池反应(放电):
正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O
负极:Pb + SO42- - 2e- → PbSO4
总反应:PbO2 + 4H+ + SO42- + Pb ==2PbSO4 + 2H2O
③优缺点
优点:可以循环使用,更加经济实用。
缺点:由于电池制造工艺等方面存在不足,实际上冲放电电池的冲放电次数仍有限制,且使用是否得当,对电池的工作状态及寿命影响很大。
应用:最早使用的充电电池是铅蓄电池。目前,汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池。
(2)镍镉电池
由于现代社会对耗电量高的便携式电器需求很大,所以化学家研制了新型的封闭式体积小的充电电池——镍镉电池。
①电池反应(放电):
正极:2NiO(OH) + 2H2O + 2e- → 2Ni(OH)2 + 2OH-
负极:Cd + OH- - 2e- → Cd(OH)2
总反应:Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
②优缺点:
优点:体积小携带方便,可镍镉电池以反复充电500次以上。
缺点:镉是致癌物质,废弃的镍镉电池如不回收,会严重污染环境,这制约了镍镉电池的发展。镍氢电池的面世初步解决了这个问题。
应用:广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。
(3)锂离子电池
目前,手机常见电池类别有:Ni-MH(镍氢电池)、Li-ion(锂电池)、LiB(液体锂离子电池)、LiP(聚合物锂离子电池)。
优点:重量小,绿色环保。
缺点:能量储存少,使用时间短。
应用:笔记本电脑、移动电话、数码照相机、摄像机等等。
【思考与交流】
课本43页
【过渡】
燃料燃烧是一种剧烈的氧化还原反应,通过燃烧释放的热能再转化为电能(如火力发电),其能量转化率不高。我们来学习一种新型电池—燃料电池。
3、燃料电池
【分析】
燃料电池就是利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能的一种高效、对环境友好的装置。燃料电池的能量转化率理论上可以高达85%~90%(现在实际利用率已达到40%~60%)。
①燃料电池组成:
燃料:氢气、甲烷(天然气)、甲醇、乙醇、汽油等。
氧化剂:氧气、空气等。
电极:石墨
电解质:硫酸或KOH溶液
【思考与交流】
从组成上看,燃料电池与普通干电池和可充电电池有何不同?
燃料电池与普通干电池和可充电电池比较:普通干电池和可充电电池反应物储存于电池内部,燃料电池反应物不是储存于电池内部,由外部设备提供。电池装置只是反应器。
②电极反应:以氢氧燃料电池为例:
电解质:H2SO4
负极:2H2-4e- =4H+; 正极:O2+ 4H++4e-= 2H2O
总反应:2H2+O2=2H2O
电解质:KOH
正极:O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-;负极:2H2 + 4OH- - 4e- → 4H2O
总反应:2H2 + O2 == 2H2O
③优点:燃料可以从外部源源不断的输入,能量利用率高,减少废电池的污染,电池反应产物对环境没有污染。
〖过渡〗其实最好最清洁、最经济、最实用的能源是太阳,我们可以探究以下太阳能的利用。
〖板书设计〗
二、发展中的化学电源
1、干电池(锌锰电池)
2、充电电池:(1)铅蓄电池 (2)镍镉电池 (3)锂离子电池
3、燃料电池