《燃料電池電極反應式的書寫》教學設計一、教學背景：高三復習，微專題訓練。回歸近五年江蘇高考試題，燃料電池電極反應式的書寫是考查電化學知識點中非常重要的一環，和氧化還原反結合在一起考查學生的能力，“三大守恒定律”方法的綜合而又靈活的運用在燃料電池電極反應式的書寫中有著極其重要的作用。二、復習目標：1.使學生了解燃料電池的概念，從燃料電池的種類繁多，體會科技的先進程度2.掌握燃料電池電極反應式書寫的一般步驟3.能利用“三大守恒定律”書寫燃料電池電極反應式三、教學方式：學講計劃自主探究合作交流質疑拓展結論展示歸納總結四、教學思路：電極反應式的書寫向來是高考的重點、難點和熱點。學生也向來對于書寫電極反應式非常畏懼，感覺很難掌握，其關鍵原因就是學生不會分析原電池的環境，缺乏根據環境來判斷產物的能力。本微課以燃料電池為例，深入淺出地介紹原電池電極反應式書寫的一般步驟，并能在此基礎上能利用“三大守恒定律”書寫電極反應式。通過學生自主探究、合作交流，同組成員間互講互評統一答案、結論展示、學生歸納、對比分析，讓學生順利掌握電極反應式的書寫。該部分學習優于高二基礎班教學的地主在于，一般的教學只講酸性堿性兩種液體電解質，而面對高考很多新型燃料電池頻繁考查，本微課敢于拓展學生視野，從液體電解質到固體電解質，讓學生對電解質環境決定產物有了更深的認識。活動單設置了三個活動，先讓學生掌握酸堿性介質下電極反應式的書寫，知道電極反應式一定是離子方程式，初步掌握書寫電極反應式的一般步驟，通過學生提問和教師的質疑，自我剖析等諸多環節讓學生對原電池的工作原理有著更清晰的認識。活動二活動三對各類燃料電池進行拓展，讓學生知道，一般的書寫方法還不足以應對各種高考題，若把之當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式，速度和正確率都會明顯的提升。活動三的子活動3是引伸的一個內容，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。教師可強調，燃料電池電極反應式的書寫，就是一個小型的工藝流程題，“誰進誰出，進出的目的是什么，并寫出相應的方程式”永遠是考查的目的之一。課堂反饋和課后練習題的設置，精選的典型例題，讓學生知道，電化學的考查，解決的辦法，只要寫出電極反應式，一切問題都將迎刃而解，包括電化學的計算。五、活動單的制作教學中的一個“抓手”--活動單、集體備課和課堂教學的無縫對接。活動單或教案如下：沛縣二中化學學科活動單備課組名稱：高三化學備課組授課教師：王成課題：微專題：燃料電池電極反應式的書寫課型：復習課授課日期2017.04.19復習目標：1、理解燃料電池的工作原理，知道離子的移動方向。2、能夠正確書寫各類燃料電池的電極反應式學習重難點：燃料電池在不同介質中電極反應式的書寫方法活動方案活動一：理解燃料電池的工作原理，掌握酸、堿性介質燃料電池電極反應式的書寫方法（1）能設計成原電池的反應通常是放熱反應，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是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)根據下圖提示，以H2SO4溶液為電解質溶液，依據所選反應設計一個原電池。總反應式：；正極反應式：；負極反應式：。（3）右圖為甲醇--氧氣燃料電池，KOH溶液為電解質溶液。總反應式（已知）：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O正極（電極B）反應式：；負極（電極A）反應式：。活動二：掌握電解質為熔融固體氧化物燃料電池電極反應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。其工作原理如右圖所示正極：（填“電極a”或“電極b”）電解質溶液傳導的是O2-,O2-移向極（填“正”或“負”）。若以C2H4作為燃料氣，其正極、負極、總反應式分別為：總反應式：；正極反應式：；負極反應式：。活動三：了解電解質為熔融碳酸鹽燃料電池電極反應式的書寫方法（1）熔融鹽燃料電池具有高的發電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣體為正極助燃氣，制得在650℃下工作的燃料電池。根據題示，請完成有關的電極反應式：總反應式：；正極反應式：；負極反應式：2CO-4e-+2CO32-=4CO2

思考：如果沒有負極反應式的提示，你能否快速利用“三大守恒定律”正確地寫出負極的電極反應式呢？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電極上生成氧化物Y，Y可循環使用。下列說法正確的是（）A．O2在石墨Ⅱ附近發生氧化反應B．該電池放電時NO3－向石墨Ⅱ電極遷移C．石墨Ⅰ附近發生的反應：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電極是負極

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