1、基于模型认知的原电池复习215364 课标要求课标要求 教材地位教材地位 了解原电池的构成、工作原理及应了解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应式；用，能书写电极反应式和总反应式；了解化学电源的种类和工作原理。了解化学电源的种类和工作原理。原电池原理是中学化学学科基本结原电池原理是中学化学学科基本结构中的重要组成部分，是对氧化还构中的重要组成部分，是对氧化还原反应、离子反应及原反应、离子反应及化学反应中的化学反应中的能量变化等知识的综合运用，能量变化等知识的综合运用，也是也是发展学生发展学生化学学科核心素养的化学学科核心素养的良好良好载体。载体。1知识知识储备储备学生特点学生
2、特点1.1.学生已初步具备一定的学生已初步具备一定的分析问题与解决问题能力。分析问题与解决问题能力。2.2.能够较为顺利地完成从能够较为顺利地完成从具体到抽象、从宏观到微观具体到抽象、从宏观到微观的思维转换过程。的思维转换过程。高二学生对原电池原理有初高二学生对原电池原理有初步认识，熟悉氧化还原反应步认识，熟悉氧化还原反应的基本原理，能正确书写氧的基本原理，能正确书写氧化还原反应并进行配平。化还原反应并进行配平。2学生对原电池学生对原电池原理未原理未形成形成完整认识完整认识，对电池问题解，对电池问题解决缺少系统的方法，对于决缺少系统的方法，对于隐性电池抽象出来较困难。隐性电池抽象出来较困难。存
3、在问题存在问题进一步理解原电进一步理解原电池原理，掌握电极池原理，掌握电极反应式的书写方法反应式的书写方法了解原电池装置了解原电池装置的改进方法的改进方法建构原电池的认建构原电池的认知模型，并能利用知模型，并能利用模型解决新情境下模型解决新情境下的原电池问题的原电池问题通过问题引导、实通过问题引导、实验探究、对比分析、验探究、对比分析、总结归纳，从宏观到总结归纳，从宏观到微观、从现象到本质微观、从现象到本质，从建模到应用，落，从建模到应用，落实和发展学生的学科实和发展学生的学科核心素养。核心素养。3原电池原理的理解原电池原理的理解应用及装置的改进应用及装置的改进新情境下原电池新情境下原电池原理
4、的应用原理的应用4原电池原理再认识原电池原理再认识原电池装置再认识原电池装置再认识解决原电池问题解决原电池问题实验探究实验探究问题导学问题导学分析对比分析对比实验验证实验验证问题促学问题促学分析归纳分析归纳宏微分析宏微分析建构模型建构模型分析推理分析推理讨论归纳讨论归纳利用模型利用模型总结归纳总结归纳5方法线方法线 以实验为支架，通过问题导学、分析对比、概括归纳等常用教学方法将原电池原理建构认知和解题模型。知识线知识线 以问题的递进式展开，让学生对原电池原理和装置的改进有全面、深刻的认识并建构模型进行认知和解题。情感线情感线 利用电池的社会价值，改进与适应社会需要，感受化学是真实的、有用的，突
5、出化学源于生活并服务于生活。教学思路设计教学思路设计知识线知识线 方法线方法线 情感线情感线6任务一：原电池原理再认识任务一：原电池原理再认识ABCDF原电池认知模型建构原电池认知模型建构阴阴离离子子移移动动阳阳离离子子移移动动 在一块表面无锈的铁片上滴一滴食盐水，在一块表面无锈的铁片上滴一滴食盐水，思考：思考：铁片是否会腐蚀？铁片是否会腐蚀？请写出两极的电极反应式。请写出两极的电极反应式。请说出腐蚀最严重的区域和生锈最多的请说出腐蚀最严重的区域和生锈最多的区域（区域（a a或或b b），并说明理由。，并说明理由。学以致用学以致用食盐水ab5 5分钟分钟3030分钟分钟铁片腐蚀的真实情景铁片腐
6、蚀的真实情景任务二：原电池装置再分析任务二：原电池装置再分析问题问题1 1：单液电池能量转化率低，如何提高该单液电池能量转化率低，如何提高该电池的工作效率？电池的工作效率？问题问题2 2：盐桥的成分及作用？盐桥的成分及作用？问题问题3 3：利用原电池原理设计电源时，盐桥虽利用原电池原理设计电源时，盐桥虽有效但不便捷，你能否找出替代物？有效但不便捷，你能否找出替代物？阴离子交换膜任务二：原电池装置再分析任务二：原电池装置再分析问题问题4 4：若把盐桥换成铜丝，请思考：若把盐桥换成铜丝，请思考：灵敏电流计指针能否偏转？灵敏电流计指针能否偏转？该装置中自发进行的氧化还原反应是什么反应？该装置中自发进
7、行的氧化还原反应是什么反应？如果左边的烧杯是如果左边的烧杯是Zn-Zn-空气电池，那么右边是什空气电池，那么右边是什么装置？么装置？任务三：原电池问题的解决任务三：原电池问题的解决LiLi 电解质电解质理论装置理论装置固体电解质真实装置真实装置锂（锂（LiLi）-空气电池空气电池任务三：原电池问题的解决任务三：原电池问题的解决固体电解质真实装置真实装置锂（锂（LiLi）-空气电池空气电池根据锂根据锂-空气电池的真实装置图，请解决如下问题：空气电池的真实装置图，请解决如下问题：为什么把锂电极浸在有机电解质中？为什么把锂电极浸在有机电解质中？写出正极电极反应式。写出正极电极反应式。固体电解质的作用
8、？固体电解质的作用？科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以统，利用该装置成功地实现了以COCO2 2和和H H2 2O O合成合成CHCH4 4 请回答：请回答：该装置中的能量转换？该装置中的能量转换？电池内部电池内部H H+迁移的方向？迁移的方向？写出铜电极反应式。写出铜电极反应式。为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入什么物质？什么物质？任务三：原电池问题的解决任务三：原电池问题的解决练习练习1、根据原电池的认知模型，设计装置，将反、根据原电池的认知模
9、型，设计装置，将反应应2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+的化学能转化成电能的化学能转化成电能。练习练习2、(2018浙江浙江4月选考月选考17题题)：锂（锂（Li）-空气电池的工作原理空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是如图所示。下列说法不正确的是A.金属锂作负极，发生氧化反应金属锂作负极，发生氧化反应 B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动通过有机电解质向水溶液处移动C.正极的电极反应式：正极的电极反应式：O2+4e-=2O2-D.电池总反应：电池总反应：4Li+O2+2H2O=4LiOH 引发认知冲突。教学中双液电池中盐桥作用同学们都解释很好，当提出换用“铜桥”时，学生对是否构成原电池？分别是什么电极，产生兴趣，怎样推理与解释？ZnCu、CuSO4电池，ZnCu、NaCl电池，浓差电池、氢氧燃料电池，到Fe、C复合在一起，再到电解质是H2O时？又怎样？若有NaCl溶解在其中呢？这一过程构建的原电池工作与装置模型，建构原电池。教学评价中利用Fe3+I可逆反应通过调整两个半电池中微粒浓度，以使电位不同，导致的电池正负极的变化，从能量（电势）角度认识化学电池可逆性，为电解池进行伏笔。
