高中化学燃料电池教学设计学情分析教材分析课后反思docxWord文件下载.docx

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教学方法

分析类比法、实验探究法、讲授法

仪器、用

品

多媒体；

燃料电池制取实验仪器、实验药品；

教师活动

学生活动

设计意图

【图片导课】幻灯片展7K新闻图片

学生观察

了解电池的发

展现状

引入新课：

上节课我们已经学习了原电池的工作原理以，本节课我们重点学习大有发展前景的燃料电池。

学生听讲

引入新课

明确要学习的

内容

复习巩固：

根据反应设计原电池并复习原电池原理

学生回顾讨

论交流

了解学生对上

节课重点知识

的掌握情况并

为本节课学习打好基础。

【实验探究】

探究氢氧燃料电池

学生分组完成实验，并观察记录实验现象。

创设情景，培养学生的合作观察动手实验的能力。

【思考交流1】

1运用原电池原理小组交流来描述氢氧燃料电池的工作原理。

学生小组讨

论交流总结

后展示本组

培养学生合作

学习，倾听归

纳总结展示的

2书写氢氧燃料电池的电极反应和总反

应。

3燃料电池的优点和缺点。

结论

能力。

学生书写：

酸性电解质：

负极：

2H2-4e-==4H+

正极：

02+4H++4e-==2H20

总反应：

2H2+02==2H20

优点：

能量转换率高、清洁、对环境友

好

缺点：

体积较大、附属设备较多

学生思考、书

写

了解学生解

决具体问题的

能力

【思考交流2】

若将电解质溶液改为碱性电解质（如氢

氧化钠），电极反应如何书写？

碱性介质

2H2-4e-+40H-==4H20

02+2H20+4e-==40H-

学生思考交

流展示。

了解学生的应

变和迁移运用能力。

【迁移运用】：

进一步探讨

迁移运用

若为固体电解质，电极反应如何书写？

思考交流。

【思考交流3】：

同样是氢氧燃料电池为什么反应不同，

主要是什么影响的？

思考归纳总

结

引导学生发现

规律

【典型例题】

将钳丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为,这一极的电极反应为;

通入氧气的一极为,电极反应为

学生思考，展

示

典例示范，培

养解题的规范

性和严密性，

了解学生的运

用能力。

总反应为

【思考交流4】：

1、燃料电池负极通入什么气体？

2、正极通入什么气体？

不同燃料电池正

极反应是否有什么不同、

学生讨论交

进一步总结提

升，总结解题

方法和规律，

3、总反应的本质反应实际相当于什么反应，怎么写？

4、影响电极反应的主要是什么？

【总结】

燃料电池解题规律：

1、负极通燃料，正极通氧气或其他氧化剂。

2、总反应就是燃烧反应（注意电解质的影响）

3、不同电解质对电极反应的影响。

4、运用平恒观（方程式配平的思想）和微粒观（从微粒角度分析，如+4价的C在酸性溶液中以C02形式存在，在碱性溶液中以C032-形式存在）思考问题。

流、归纳总

结、展示。

建立解题模

型。

【课堂达标】

题1题2

题3题4

思考做题展

了解课堂效果

以及学生的学习情况。

【思维导图总结】

请同学们用思维导图对本节课重点知识

做一下总结，组内交流完成。

【作业】

请同学们课下及时整理复习并完成导学案的相关习题。

讨论交流，归

纳展示

培养学生的总

结归纳能力以

及运用思维导

图的习惯。

【板书设计】

一燃料电池

酸性氢氧燃料电池

1、电极反应

2压+。

2=2压0

2H2-4e=2H+

02+4H++4e=2压

碱性氢氧燃料电池

2H2-4e-+40H-==4H20

二燃料电池解题规律：

1、负极通燃料，正极通氧气或其他氧化剂。

2总反应就是燃烧反应，正极是氧气反应。

3不同电解质对电极反应的影响。

4运用守恒观和微粒观。

学情分析

本节课教学内容为选修四电化学基础第二节化学电源中的燃料电池，授课对象是高二年级学生，在第一节原电池学习的基础上，学生对原电池原理有了深入了解，本节的燃料电池就是原电池原理在现实生活中的应用，但学生对燃料电池表面上比较熟悉生活中新闻中经常涉及，但具体接触比较少。

但提前做了充分的介绍也让学生通过查资料进一步了解相关内容，大部分学生对于本课的学习都有充足的信心。

对于本节课的难点在于燃料电池电极反应的书写，但学生之前对于化学方程式的书写与配平已经掌握具备了基本的守恒观，燃料电池电极反应书写易错点在于不同电解质的影响，所以本节课对此做了层层深入的设计，引导学生通过微粒的角度去思考问题，最终总结提升指导学生运用守恒观和微粒观去解决问题。

人教版选修四第四章

效果分析

本节课的教学，同学们学习兴趣浓厚，学习积极主动，课堂上他们认真实验，细心观察，独立思考，互相讨论，合作交流，学生充分参与展示，学习的主体性能动性得到充分体现，课堂实效性很高。

主要体现在三个方面上:

1、在学习内容的理解上

本节课由浅入深，从学生已有的日常经验和化学常识中抽象出有关概念和原理。

形成由简单到复杂、由宏观到微观、由感性到理性的科学探究过程。

通过对氢氧燃料电池的探究，加强学生实验探究能力，培养学生实验操作能力和语言表达能力以及小组合作能力，同时激发学生学习化学的兴趣和探究科学的兴趣。

教学过程中学生学习层层深入，积极思考，讨论交流，分析归纳总结，最终得出结论，并进一步总结提升，

让学生在熟悉的知识的基础上，积极探索，培养了学生的分析能力和创新意识。

2、在学习主体的创造性上

“学习任何知识的最佳途径是自己去发现。

”因为这种发现理解最深，也最容易掌握其中的性质和联系。

学生独立思考，相互讨论,辩论澄清的过程，就是自己发现或创造的过程。

本节课中，首先以现实生活问题引入，根据学生原有的知识结构，从实际出发，给学生充分的思考时间，对问题进行独立探索、尝试、讨论、交流，学生充分展示自己的思维过程。

3、在学习过程的实践性上

创建“实验探究”，就要让学生在自然真实的主体活动中去“实践”，在实践中探索，在实践中发现。

本节课的第一环节让学生分组进行实验探索，从而理解氢氧燃料电池的工作原理，使学生在学习知识的过程中学会学习，同时，情感上得到满足。

教材分析

燃料电池是化学电池的重要种类之一，是电化学知识的重点和难点，也是深化认识和理解原电池原理及应用的重要手段。

同时也是是在社会生产与生活研究领域中有广泛应用的知识，特别是在未来新能源汽车等方面有很大的发展前景，对人类文明进步和社会发展有较大影响，与我们每个人息息相关。

通过燃料电池工作原理的理解和有关电极反应的书写学生进一步体会化学守恒观和微粒观在解决具体问题中的应用，为下一步的学习奠定扎实的基础。

教材重点介绍了氢氧燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围，引出“比功率”“比能量”以及“绿色”环保等概念，这些内容都是与生产生活联系紧密的问题，也是高考的重点和热点问题。

本节注重电化学知识与科技发展和生活的紧密联系，通过本节课的学习有助于学生了解燃料电池工业的发展现状和前景，并且有部分同学有很大的兴趣以后的学习中会继续关注相关的问题甚至以后可以从事相关的研究。

这对提高学生的化学科学素养和解决有关化学问题的能力有很大的促进作用。

评测练习

1、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

关于以KOH为电解质的

氢氧燃料电池叙述错误的是（）

A、氢氧燃料电池直接把热能转化为电能

B、电子从负极出发，沿导线流向正极

C、负极反应式为H2+20H—2e-=2H20

D、电解质KOH的物质的量不发生变化

2、乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200°

C左右时供电，电池总反应式为

C2H50H+302==2C02+3H20,电池小意图如下，下列说法中正确的是（）

A.电池工作时，质子向电池的负极迁移

B.电池工作时，电流由b极沿导线流向a极

C.a极上发生的电极反应是C2H50H+3H20+12e-==2CO2+12H+

D.b极上发生的电极反应是2H20+02+4e-==40ff

3以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。

关于该电池的叙述正确的是（）

A.该电池能够在高温下工作

B,电池的负极反应为:

C6HJ）6+6H20-24e-=6C02t+24H+

C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移

在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下C02气体11.2L

质子交换膜

4、熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用L12CO3和NazCCh的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气,制得在65°

C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式:

负极反应式：

2CO+2CO32-=4CO2+4e

正极反应式：

总反应式：

【教学反思】

通过对氢氧燃料电池的探究，加强学生实验探究能力，培养学生实验操作能力和语言表达能力以及小组合作能力，同时激发学生学习化学的兴趣和探究科学的兴趣。

对燃料电池这个重点和难点进行由浅入深层层递进的设计，运用设计的四次讨论交流，通过精心设计的燃料电池，先从电解质的变化再到燃料的变化，让学生逐步深入探讨，区分异同，交流分享，归纳总结，最后自然而然总结出解决燃料电池的规律方法，最终老师总结提升建立解题模型，完成思维建模。

整个教学过程设计符合学生由浅入深层层递进的认知规律，有利于学生掌握接受，课堂实效性很高。

因为时间关系一节课不能够进行更深入的探讨，个别环节还有拖沓之处，在在今后的教学中要更精心设计注重细节，再不断的改进，争取更好的教学效果。

另外在教学中逐步渗透平恒观和微粒观的基本学科思想，将电极反应的书写和以前学习的化学方程式的配平结合起来，运用配平的思想（守恒观）去解决问题，并重点强调不同电解质溶液中电极反应不同的原因，让学生讨论交流归纳总结自然得出有关解题规律和方法，最后由教师总结提升建立有效的思维解题模型，教会学生规律和方法。

当然，学生们的熟练应用还需