2017——2018学年 高中化学选修 4 第4章 电化学基础教材分析(ppt文件)(33张).pptx
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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础 教材教法分析教材教法分析 电解是一种反应条件; 化学反应与能量的关系 初中第四单元课 题3 原电池与化学电源 (单液铜锌原电池) 氧化还原反应 (常见氧化剂还原剂/反应本质) 必修1第二章第三节 必修2第二章第二节 金属的腐蚀与防护 (原电池原理的应用) 选修1 第三章第二节 (双液原电池、电极反应、电解 原理及应用、电化学腐蚀与防腐 ) 选修4 第四章电化学 一、本章内容的地位和功能 1、中学阶段电化学的内容发展层级分析 第四章 电化学 探索氧化还原反应本质 控制利用化学反应 统筹了化学反应的微观本质、水溶液体系环统筹了化学反应的微观本质、水溶液体系环 境
2、、与能量的关系、化学反应动力学热力学境、与能量的关系、化学反应动力学热力学 的多个的多个认识角度认识角度 一、本章内容的地位和功能 2、选修4模块内容结构分析 领会和理解并解释说明 了解、 记住和 识别 课标重视化学能与电能之间等能量转化的意义, 探究转化过程的原理和实现。 关注原理和装置之间的关系 一、本章内容的地位和功能 3、本章内容的逻辑关系及课标要求 Zn Zn2+ + + + - - - - Zn Zn2+ (aq) + 2e- 双电层电 势差(接 触电势) Zn原子失去 电子进入溶液 的趋势大于 Zn2+得电子沉 积到Zn板表 面的趋势 双电层电 势差(接 触电势) Zn2+/Zn
3、 Cu2+/Cu - + Cu2+ Cu Cu2+ (aq) + 2e- Cu Cu原子失去 电子进入溶液 的趋势小于 Cu2+得电子沉 积到Cu板表 面的趋势 +- + - + +- 二、电化学认识模型1、双电层理论 2、电化学原理和装置之间的关系 电势差闭合回路 电解质 接触电势 电极反应 离子导体 电子导体 电极反应和带电粒子的定向移动是同时发生的 高中阶段对电势差的认识是通过关注电极反应 来替代强化的 (带电粒子定向运动场所)(氧化还原反应) 二、电化学认识模型 Cu片Zn片 稀硫酸 检流计 实验探究: 锌片变细,溶解 Zn2e-=Zn2+ 铜片上气泡 2H+2e-=H2 指针偏转,电
4、子走向,电流方向, 对应正负极 二、电化学认识模型 3、学情分析 二、电化学认识模型 (1)不能从氧化还原反应的角度理解“正负极、阴阳极”核心概念 (2)不能区分发生氧化还原反应的物质和场所 (3)对电化学中氧化和还原反应分开在两极认识不清 (4)对离子导体的作用存在偏差认识 (5)对电化学中微粒之间的相互作用与宏观现象的关联缺乏 认识思路 基于学生存在关于电化学概念的偏差或错误认识 分析和解决电化学问题时缺少认识角度与合理思路,系统性差。 、从装置维度和原理维度建立认识模型 三、教学策略分析 1、原电池 从Zn与Cu直接接触反应 (化学能转化热能) 了解从必修到选修,对原电池的认识及发展 Z
5、n-Cu单液原电池 (化学能转化为电能和热能) Zn-Cu双液原电池 (化学能转化电能的 转化率提高,电流 更持久恒定) 认识双液原电池的核心功能 避免了Zn和CuSO4的直接接触, 使得氧化反应和还原反应实现 了分离(获得了单纯的电极反 应) 对于电极反应物的识别(扭转 微粒接触是发生氧化还原反 应的必要条件的局限性认识) 不接触还能发生反应的本质原 因(打通了原理和装置的深入 关联,探求原电池产生电流工 作原理的本质) 容器上的“藕断 丝连”式改进 作用核心概括:“离子导体” 离子通道、平衡电荷 盐桥的改进 盐水滤“纸” 式改进 琼脂盐“桥” 式改进 多孔陶瓷“膜 ”式改进 简单熟悉 的铜
6、锌单 液电池 熟悉的 铜锌双 液电池 熟悉的 氢氧燃 料电池 分析陌生原电池工 作原理(如甲醇燃料 电池) 分析复杂原电池 工作原理(如锂离 子电池) 回顾原电池工 作 分析线索: (1)电流的产 生是带电粒子 在闭合回路中 的定向移动 (2)电流的方 向由电极反应 决定 分析原电池工 作原理,构建 核心认识角度 分析线索: (1)闭合回路 是由电子导体 和离子导体闭 合而成 (2)电极反应 是由电极反应 物在电极材料 表面分开两极 进行 分析原电池工 作原理,构建 认识角度关联 分析线索: (1)电极材料 与电极反应物 之间的关系 (2)离子导体( 电解质)与电 极反应物的关 系 提供原理设
7、计原 电池 提供材料设计原 电池 提供材料动手搭 建原电池 把装置和原 理的核心认 识角度做系 统关联形成 认识思路 分析 解释 简单 设计 综合复 杂问题 解决 原电池教学素材与任务设计 原电池的教学案例 任务一:复习梳理将化学能转化为电能的本质及反应原理 任务二:发现认识单液电池装置不足及原因 任务三:针对单液电池装置的不足进行改进、设计 讨论、完善、并验证 任务四:认识盐桥及其作用 任务五:总结提升 预期现象实验现象 任务二 锌片上有红色铜附着 铜片颜色变亮 电流表指针偏转,逐渐减小 【实验 探究】 【温馨提示】 1、电极材料不接触,保持静止 2、观察锌片、铜片、电流表读数 的变化(持续
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