1、通过实验探究原电池中发生的反应，认识化学能转化为电能的基本原理。
2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问
题的能力。
3、通过实验和小组合作学习，体验科学探究过程。
4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用，认识化学的价值。增强环保意识。
重点难点：初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。
通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
教学过程
[创设问题情景]
电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重，是电能最主要的来源。
[播放录像或展示图片]
[提问]
燃烧的本质是什么？火力发电中能量的转化方式是怎样的？火力发电又有哪些优
点和缺点呢？
[学生讨论、分析]
[激疑]
针对火力发电的缺点，能否通过某些方式将化学能直接转化为电能呢？
[分组实验探究]
锌铜原电池原理
实验1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。
实验2：用导线将锌片和铜片连起来。
实验3：在导线中接入一个灵敏电流计。
将实验中观察到的现象和自己的结论记录下来。
[学生交流、讨论]
1、实验1和实验2中的现象有何不同？是什么原因造成的？
2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？
1、灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？该装置的
正负极分别是什么？请你再设计一个实验证明之。
[教师补充讲解]
原电池的定义；锌铜原电池的工作原理；电极反应式及电池总反应式的书写。
[设疑]
通过刚才的实验我们可以体会到，化学能在原电池装置中可以直接转化为电能，
那么，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？
[分组实验探究]
原电池的构成条件。见教师用书P29页。
[交流讨论、归纳总结]
原电池的构成条件：1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属
导体）构成电极。
2、电解质溶液。
3、构成闭合回路。
4、能发生自发的氧化还原反应。
[反思与评价]
在刚才的分组实验中，同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发？你又提出了
哪些好的思路？根据提供的仪器、药品，你现在还能设计出其它的原电池装置吗？
[实践活动]
制作水果电池
[小结]
通过前面的两组分组实验，我们了解了原电池的工作原理和构成条件，同学们对
于通过实验来进行化学研究的思路、方法也一定有了更深的体会。为了满足生产、生活、
科学研究等各方面的需要，科学家尤其是化学家根据原电池原理设计出了许许多多形状
各异、用途不同的实用电池，极大地方便了我们的生活，也有力地促进了科学的发展。
那么，你所知道的电池有哪些呢？
[学生举例]
[教师引导学生分析]
常见电池的组成和工作原理。
[巩固练习]
相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假
如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？
补充练习
1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是：
A镁B石墨C铝D铅
2、X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为：（）
AX>Y>ZBX>Z>YCY>X>ZDY>Z>X
3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起，其中的化学原理是──────
──────。
4、市场上出售的“热敷袋”中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启
用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列
问题：
（1）热敷袋产生热量的来源是
（2）炭粉的主要作用是
（3）加入NaCl的作用是
5、生活中，有些金属制品在使用一段时间后会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品在潮湿的空气里很容易生锈，你知道这是什么原因吗？试结合生活实际讨论防止钢铁生锈的方法。
（江苏省海门中学姜明施红专）
答案：1.BD2.C余略
第二节化学能与电能
第2课时
教学目标：
1、通过实验探究认识电解和电镀的基本原理，进一步学习电极反应式的书写。
2、能从能量转化、装置、电极反应等方面区别电解反应和原电池反应，进一步体验科学探究的过程，掌握基本的研究方法，提高分析问题、解决问题的能力。
3、初步了解电解在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。
重点难点：电解和电镀的原理。
电解的电极反应式及总反应式。
教学过程：
[创设问题情景]
在初中里我们就学过水的电解，知道把电流通过水就能制得氢气和氧气。事实上，
电流也能使其他很多物质发生反应，比如，工业上利用电解饱和食盐水的方法来生产
烧碱、氢气和氯气，利用电解熔融的氧化铝来生产金属铝。那么，电流是怎样使各种
物质发生反应而获得我们所需要的物质的呢？这节课我们就将通过实验探究来了解电
解的原理。
[实验探究]
在教师指导下，让学生用下面介绍的简易装置进行电解实验，并交流讨论实验结
果。
1、取一段约2厘米长的棉线，置于大片玻璃片上，用3滴食盐水将整根棉线润湿。
然后在其左右两边各加数滴食盐水溶液，再在两端各滴加1滴酚酞试液。
2、将两只鳄鱼夹分别夹住棉线两端，用导线把鳄鱼夹分别与直流电源相连，约15
—20s后，观察发生的现象。
3、在没有显示红色的一端滴加一滴碘化钾淀粉溶液。
[交流讨论]
将记录下来的实验结果进行讨论。
实验1—食盐水滴加酚酞试液没有颜色变化。
实验2—通电后，跟电源负极相连的一端溶液呈红色，并有细小的气泡产生，说明
氢氧根浓度增大。
实验3—与电源正极相连的一端滴加碘化钾淀粉溶液后溶液呈蓝色，证明有氯气产
生。
[教师补充讲解]
1、电解反应中的能量转化方式及电解池的构成条件。
2、阴阳极发生的反应（电解原理）及电极反应式、总反应式。
[观看录像或展示图片]
氯碱工业
[设问]
假如用石墨作电极，用氯化铜溶液代替氯化钠溶液，进行电解，在阴阳极上各发生
什么反应？如何证明你的结论？
[交流讨论]
[归纳小结]
电解反应的本质是电解质溶液在电流的作用下，在两极发生氧化还原反应。
[提问]
假如把刚才的实验装置改动一下，用粗铜作阳极，用精铜作阴极，用氯化铜溶液作
电解质溶液进行电解，两极反应又是怎样的？
[交流讨论]
[教师说明]
铜的电解精炼及其价值。
[交流讨论]
某同学根据他所学的知识设计了一个实验，他用铜作阳极材料，铁作阴极材料，电
解硫酸铜溶液，请你帮他分析两极及溶液中发生的变化，说明理由及该实验可能的实用
价值。
[教师补充说明]
电镀的原理及其应用。
[实物展示]
各种电镀产品。
[比较总结]
原电池与电解池的区别与联系（从装置构成、能量转化方式、两极反应等几个角度）。
[巩固练习]
分析用惰性电极电解硝酸银溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液时两极发生的反应，
写出电极反应式和电解总反应式。
补充练习
1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）
A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
2、用电解水的方法分析水的组成时，需加入一些物质以增强水的导电性，一般不宜加
入的物质是（）
ANa2SO4BNaClCCuSO4DKOH
3、已知金属M中混有金属P，电解精炼M，P以单质形式沉积于阳极下面的泥中，M、
N组成原电池，M为正极，则M、N、P三中金属活动性顺序为：（）
AP>M>NBN>P>MCP>M>NDN>M>P
4、下列关于铜电极的叙述中错误的是：（）
A铜锌原电池中铜是正极。B用电解法精炼铜时，粗铜做正极。
1.电化学腐蚀简述
电化学腐蚀，相对于化学腐蚀现象的区别是：电化学腐蚀过程是金属与带电物质之间发生的化学反应，使得金属在电离子的反应破坏下，金属表面遭到严重的损害，甚至使金属的属性发生不同程度改变的化学腐蚀过程。在电化学反应过程中有电流的产生，电流的产生主要原因是金属与带电介质发生的反应，带电介质是整个电化学腐蚀过程中极其重要的催化剂，没有带电介质的参与，即不会发生电化学腐蚀现象。当电化学腐蚀发生时电流在金属的表面存在，电流分为阴极和阳极，和电流的正负极类似。其中，与带电介质发生反应的金属如果在反应发生过程中本身所拥有的某种金属原子丧失，原子在反应之后以离子的形式脱离金属物质而存在，那么这样的电化学腐蚀反应过程也可以称为阳极反应。而类似地，当电化学腐蚀反应发生过程中，带电介质在于金属原子的交互作用过程中，带电介质中以电子形式存在的物质与金属原子发生反应，结果导致带电的介质中电子形式的丧失，而变为原子等金属原子等类型的物质存在的化学腐蚀反应，又叫阴极反应。阴极反应实质上就是电子形式变为原子形式的通过电化学腐蚀过程以非电子形式存在的反应。阴极反应和阳极反应是相互独立而又同时进行的，又叫做共轭反应。
电化学腐蚀的表现有原电池反应。即：不纯的金属与电解质溶液融合，发生原电池反应，电解质溶液可以使活泼的金属失去电子而被氧化，金属被氧化的腐蚀是电化学腐蚀的一个常见现象。其中发生电化学腐蚀的电解质溶液的主要功能就是造成金属的氧化效应，使得金属在电解质溶液中获得氧，而被腐蚀，发生质变。电化学腐蚀的这种金属被氧化的腐蚀例子有很多，例如：铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀现象。这其中的腐蚀现象包含几个要素，一是被腐蚀的金属是铁；二金属发生腐蚀的条件是空气的潮湿性。在化学学科中的元素周期表和其他元素的稳定性的比较中，很容易发现：铁是稳定性质比较好的金属物质，一般属于不活泼的金属物质，在一般情况下，铁不易和其他介质发生反应，在地壳中常以固体的形态存在。
由于铁的稳定性能极高，铁在干燥的空气里长时间不容易被腐蚀或者和其他物质发生化学反应，然而，铁在潮湿的空气中发生腐蚀反应的情况是极容易的。这是因为在潮湿的空气中，铁的表面在于空气接触时被空气中的潮湿水汽所覆盖，形成水膜，水汽中含有氢离子、氧离子和氢氧根离子，这样的氢氧根离子形成了电解质溶液，电解质溶液很容易将铁金属中的铁原子被氢氧根离子所氧化，经过化学反应变为氧化铁或者四氧化三铁等具备氧的铁的化合物，在电解质的反应过程中产生电流和电子形式的成分，从而形成了一个原电池。
2.电分析化学简述
电分析化学是运用电学和电化学的原理进行化学方面测量的一门科学，电化学分析主要涉及两个学科，即电化学和分析化学。电化学分析科学和物理学、材料学及生物学的关系十分密切。在电化学分析的主要领域内化学学科与物理学科、化学材料的关系是很明显的，一直以来化学反应和物理反应是相辅相成的关系，化学现象和物理现象是相伴随着存在的，即化学现象的发生一定存在某种物理现象的存在，例如铁与潮湿的空气发生铁的氧化腐蚀反应，铁被氧化的过程是一种化学反应现象，其中空气潮湿中的水汽上升并且覆盖在铁金属表面的过程又属于物理现象中的汽化和液化过程。
电分析化学依靠其较为完备的理论体系，发挥越来越重要的作用。
2.1电分析化学方法是具备快速、灵敏、准确的微量的特点
其快速性和灵敏度使其具备的优势地位十分有利，电分析的全过程是依靠电力设备和仪器进行的分析过程，电的使用大大减少了分析的时间，提高了分析的效率，并且增加了分析结果的准确性。电分析仪器简单，价格低廉，尤其应用于分析有机生物和环境过程中表现的优势和潜力十分显著。此外，电分析化学方法可以实现无限制、无条件的使用，即使在苛刻的条件，例如流动的河流、危险的熔岩或核反应堆等恶劣环境中也可以发挥其独特的作用。
2.2电分析化学的还涉及到电极过程动力学和电极反应机理的研究
电极过程是电极表面进行的化学和表面扩散现象。电极过程动力学有利于冶金、有机物合成、化学传感器以及金属材料的腐蚀防护。电分析化学关于电极反应的原理的研究有助于考察原电池形成的具体规律和运用原电池的各种化学腐蚀现象的解释说明。
2.3物质在电极上的氧化还原反应对许多学科都具有借鉴意义，尤其表现在生物化学和药物学方面
例如，药物在人体内的代谢过程就是一个生物氧化还原过程，与药物在电极上的氧化还原反应具有某些相似性。从电极反应的机理，可以了解这些药物的生物氧化还原过程。研究拒抗作用和人体中常见物质的影响等，为药物的具体临床使用和药效的有效发挥等医学领域方向的研究提供必要的理论基础。
【参考文献】
2.能从电离的角度认识酸、碱、盐并能准确书写酸、碱、盐电离方程式
3..能运用电解质的知识分析并关注身边中的化学问题
教学重点：目标1、目标2
教学难点：目标1
教学过程：
[复习引入]：在物质的分类中，我们将纯净物分为单质及化合物，而化合物又可分为氧化物、酸、碱、盐等（板书或投影，边板书边讲解）：
单质
纯净物氧化物
化合物酸
碱
盐
而化合物还有另外一种分类方法，即根据在水溶液或熔融下能否导电，又可以将化合物分为电解质和非电解质。从本节课开始，我们将学习有关电解质的知识。
[板书或投影]：
一、电解质的电离
[演示]：盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液的导电性实验
[问题探究]：为什么上述物质的溶液具有导电性？
（教师首先提供问题探究所必需的金属导电的知识背景：金属原子最外层电子数较少，受原子核的引力作用较小，容易失去而成为自由移动的带负电的电子，当金属导线接上电源以后，在电场的作用下，金属内部中带负电的电子由自由移动改为定向移动，电流便形成了，电流从正极流向负极。金属能够导电除了外加电场的外部因素外，其金属自身的内部因素是有带负电的自由移动的电子。而后进行问题的情景迁移：根据金属的导电原理，请分析盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液在导电时除了外加电场的外部因素外，溶液自身内部还有哪些因素？）
[学生分组讨论]：2分钟左右
[学生归纳]：（在教师的引导下沿着以下路径分析归纳）金属能导电金属内部有自由移动的带负电的电子盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液能导电溶液中也有自由移动的带电微粒猜测：溶液中有自由移动的分别带负电和正电的阴、阳离子
[质疑]：物质中有阴阳离子就能导电吗？
[演示或模拟动画实验]：教师演示或模拟NaCl晶体、熔融NaCl的导电性实验，以澄清对电解质溶液或熔融电解质导电原理的模糊认识。
[质疑]：为什么都含有Na+、Cl-的NaCl晶体和NaCl溶液一个导电，另一个不导电？
[讲解并分析]：NaCl晶体虽含Na+、Cl-，但不能自由移动而不能导电，若将NaCl晶体溶于水，形成NaCl溶液后，原来NaCl晶体中被束缚着的离子在水分子的作用下解离为可自由移动的离子，这个过程就叫做电离（结合NaCl晶体溶于水的电离过程的动画演示，强化说明NaCl晶体中有离子而不自由移动，而当其溶解于水中或受热熔化后，离解为自由移动离子的过程就叫做电离，并引出电离方程式的概念）。
[板书或投影]：
1.酸、碱、盐的电离
HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-
[学生练习]：书写电离方程式：HNO3、H2SO4;KOH、Ba(OH)2;Na2CO3、CuSO4、BaCl2（三学生上黑板）
[学生分组讨论]：教师提出讨论分析的具体指向——以上三组物质电离后的阴阳离子类型及共同特点。
[学生归纳]：给酸、碱、盐下定义
[讲解]：1.强调酸、碱定义中“全部”二字的含义；2.酸、碱、盐的溶液因电离出有自由移动的离子而导电。
[转折]：像酸、碱、盐这些化合物，因其在水溶液中或熔融状态能导电，从化学的另一分类角度讲又叫做电解质
[板书或投影]：2.酸、碱、盐是电解质
[学生归纳]：在教师的引导下，自行得出电解质的概念，并借助对比方法，在电解质的概念的基础上得出非电解质概念。
[演示]：通过酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的导电性实验，强化电解质与非电解质概念。
[演示]：不同浓度的盐酸溶液的导电性实验（电流计指针的偏转）
[学生归纳]：其他条件一定时，电解质溶液的导电性与溶液中离子浓度成正比
[问题解决]：电解质知识运用其实离我们并不遥远，在我们的人体和日常生活中都能发现它的踪迹。比如身体有汗的人为何接触使用着的电器容易发生触电事故？人体在大量流汗后为何要及时补充水分和盐分？在海上遇险的人们，喝海水为何如同“饮鸠止渴”？请同学们用本节课所学的电解质知识加以解释。
[学生阅读、讨论并回答]：
[小结]：通过本节课的学习，我们对电解质的知识有了一个初步的认识，下面我们来总结一下电解质的一些规律性的知识（教师边引导边板书）：
一、电解质的电离
1.酸、碱、盐的电离
酸：………H2SO4=2H++SO42-
电解质碱：………Ba(OH)2=Ba2++2OH-离子正负电荷守恒
化合物盐：………Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
…
(在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物)
非电解质：酒精、蔗糖等
(在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物)
电解质溶液的导电能力与离子浓度成正比
2．酸、碱、盐是电解质
[形成性检测]：
1、下列物质能导电的是（）A.熔融的氯化钠B.硝酸钾溶液C.硫酸铜晶体D.无水乙醇
2、下列物质中，导电性能最差的是()
A.熔融氢氧化钠B.石墨棒C.盐酸溶液D.固态氯化钾
3、下列电离方程式中，错误的是()
1.实验内容设置不合理。原有的实验体系已沿用了近十年，有些实验内容如铅酸电池、镉镍电池方面的内容明显落后于现在电化学学科的发展，原有的实验内容已无法满足现在的人才培养需要。近些年，随着电化学领域的不断发展，一些新的实验方法、实验技术及新的电化学体系不断涌现，这些内容代表了电化学学科的发展趋势和发展方向，急需补充到现有实验教学内容中，从而提高实验教学的质量。
2.实验教学方法不利于发挥学生的主观能动性。传统实验教学往往以指导教师的讲授为主，讲授的要点主要根据实验讲义的内容而定。实验讲义上每个实验基本都有完整的实验目的、实验原理、操作步骤和数据分析处理等内容。教师主要讲解实验原理和操作步骤及数据的分析处理，学生根据实验讲义上给出的实验步骤和数据分析方法去完成实验。在整个实验过程中，学生很少有独立思考的空间，他们只能按照实验讲义中给出的实验方案进行实验，也就是说学生变成了实验方案的执行者，而不是实验方案的制订者或参与者，这不利于发挥学生的主观能动性和积极性。
3.实验考核方式不够科学。以往学生实验成绩主要根据实验报告的情况来决定，具体包括两部分：一是实验报告内容的完整性，包括实验目的、实验原理、实验步骤和数据处理等项目是否完整，实验参数是否准确；另一方面是实验的数据是否准确可靠，数据处理方法是否正确。这种考核方式只是根据实验报告提供的信息进行成绩的评定，而对实验过程中学生分析解决问题的能力、实验操作的能力没有进行考虑。这使得成绩的评定缺乏全面性和科学性。
二、专业实验教学过程中的一些改革与探索
针对上述实验教学中存在的问题，我们做了以下几方面的改革与探索。
电子教学采用项目化管理的核心内容是：电子教学采用课题化，以课题项目为单位采用项目化管理；一条龙实现从原理图绘制，仿真到PCB印刷电路板的制作；从电子电路的搭建到PCB板的焊接调试；
下面以节日彩灯制作为例讲解：
课题名称：制作即日彩灯。
项目要求：用彩色发光二极管设计制作节日彩灯；要求节日彩灯能起到一定的宣传效果，具备一定的功能；比如流水灯；逐次点亮灯；闪烁灯等。
课题项目的实现：用电子仿真软件MULTISIM10设计制作节日彩灯并实现电子仿真。
仪器设备：555和电阻电容组成多谐振荡器；CD4017为十个二进制计数器组成的串行十进制移位计数器。
用555做振荡器产生振荡脉冲输入到CD4017的时钟脉冲输入端；由于CD4017是带进位位的十进制串行移位输出计数器；方波（高电平）会依时间顺序依次从O0~O9移位输出，方波到来时发光二极管LED正向偏置导通发光。毎十个方波Q5~9上产生一个进位方波。（即接在Q5~9上的红绿黄发光LED亮一次。同时蜂鸣器响一声。用虚拟示波器测试电路各点波形；图1是功能为流水灯节日彩灯的仿真图。
选择好节日彩灯的电子元器件，在制作好的PCB板上安装并焊接调试节日彩灯产品。用双综示波器测试555和CD4017的输入、输出波形、调试，使其达到设计要求。
采用多样化的教学手段完成同一个课题；让我们做的更精彩些：
用单片机仿真软件设计制作的节日彩灯电路原理图如图3：
图4为PROTEUS制作的即日彩灯单片机仿真图：
80C51单片机；CRYSTAL为频率为12MHZ的晶振；CAP为电容器；LED-BARGRAPH-RED为红色发光条；RX8为二乘十的电阻排；
用汇编语言按照项目设计要求编制节日彩灯的汇编语言源程序；并用KEIL编辑编译程序产生十六进制代码文件（后缀为.HEX文件）；双击80C51单片机把。HEX代码灌入单片机。
功能说明：单片机P1端口接8只LED，每次点亮两只，先从右边向左边移动点亮；再从左边向右边移动点亮，然后闪烁两次，重复循环。
在ISIS界面下运行PROTEUS单片机仿真文件。观察功能为双灯左移然后右移然后闪烁两次并循环的节日彩灯。
图3为用汇编语言编制的节日彩灯源程序：
用C语言设计编辑功能为：逐次点亮节日彩灯的C语言源程序：
图5为用C语言设计编辑功能为：逐次点亮节日彩灯的C语言源程序：
用KEIL编辑编译C语言源程序；并生成十六进制代码(*.HEX)文件；双击80C51单片机，把*。HEX代码灌入单片机。运行观察LED闪亮顺序，判断是否符合设计要求：逐次点亮。
1 充分认识电化教学的误区
1．1 以教学实录代替上课 本学期不完全统计各科使用实录占电教课10%，电视录像中教师的教学速度快，而学生对这种即现即逝的教学方法不甚习惯，对其中教学信息来不及捕捉、反应，教学中教师则不能根据学生的实际水平和现有情况有针对性进行教学，学生处于被动地位，恰恰违反了运用电教媒体优化教学结构提高效率的初衷。整堂课让学生观看录像，而教学不对学生进行适当分析讲解和答疑，就会使学生视觉感受和心理都十分疲劳，形成了“现代化”的“满堂灌”的教学，效果自然不好。
1．2 教师对电教媒体的操作和使用不当 在电化教学过程中，有部分教师由于对电教设备性能不熟悉，存在使用操作不当，出现影像不清，影像变形，甚至不出现影像的现象，损坏教学设备，致使宝贵的教学时间白白过去，学生一无所获。
1．3 选用电教教材内容不适当 有的教师选用的电教教材类型不适应学生的视听能力，内容有的偏离主题，不能满足学生视听需要，不能达到预期的教学效果。
1．4 以电教媒体代替一切传统媒体 有些教师喜欢用幻灯、录音、录像、VCD等电教媒体取代黑板、挂图、实物等演示，甚至个别老师把物理实验课也搬到电教室上，对学生的心理形成干扰。有的教师使用媒体时间较长，学生容易产生视觉疲劳，不利于集中学生的注意力，效果自然不理想。
2 加强电化教学的管理，优化课堂秩序
2．1 增强教师的电教意识 家业置好了，这些器材不应当来做摆设和应付检查，而应该充分发挥在教学中的功能。为了强化教师的电教意识，使电教手段深入每一位教师的心中，学校应加强教师电教理论、电教作用及意义、课题研究等方面的业务培训。学校不仅应使教师从理论上认识合理开展电教的重要性，还应组织部分教师参观学习、观摩电教公开课，课后讨论、谈体会，让教师从实践中体会到开展电化教育是完全必要的。
1引言
1982年，IBM瑞士苏黎士实验室的葛·宾尼（G．Binning）和海·罗雷尔（H．Rohrer）研制出世界上第一台扫描隧道显微镜（ScanningTunnellingMicroscope，简称STM）．STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的[1排列状态和和表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的探究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。为表彰STM的发明者们所作出的杰出贡献，1986年宾尼和罗雷尔被授予诺贝尔物理学奖金.NanoVisual，教学型扫描隧道显微镜可在机械教学中发挥良好功能。
2教学型NANOVISUAL扫描隧道显微镜
NanoVisual是针对高等院校实验课程和中学素质教育而设计的教学型扫描隧道显微镜。为了适应教学要求，NanoVisual去繁就简，扫描部件高度集成，操作流程简练便捷，具备工作原理清楚、稳定性优越等特征。在线控制软件和后处理软件用户界面友好，辅以生动的教学课件，引导学生轻松把握扫描隧道显微镜的原理和基本操作方法。[2NanoVisual扫描隧道显微镜具有一定的可扩充性，可以根据需要增加某些功能部件，从而具备一定科研能力。
3主要性能
扫描图像BMP/TIFF全兼容文件格式，当前全部工作环境参数同步保存。基于WindowsXP/2000/9X的在线控制软件和后处理分析软件，简约化的扫描隧道显微镜探头，初学者只需经简单的培训即可把握操作方法，具有I-V曲线等测量分析功能，具有图形刻蚀模式和矢量扫描模式的纳米加工技术，样品尺寸直径30mm、厚度10mm。主控制系统采用德州仪器(TI)32位数字信号处理器(DSP),每秒可实现高达10亿次32位运算。主控制系统采用10M/100M快速以太网(FastEthernet10/100)和计算机连接。[3全数字控制,系统状态、仪器类型、扫描器和探针架参数智能识别和控制。具针尖表征及图像重建功能(针尖形貌估计/图像重建/用已知针尖重建图像)。按功能模块划分的纵向插卡式结构，便于日后系统维护和升级。
3.1.技术指标
1）软件系统摘要：基于WindowsXP/2000/9X的在线控制软件和后处理软件。
2）系统功能摘要：扫描隧道显微镜（STM）。纳米加工和操纵，包括图形刻蚀模式和矢量扫描模式。
3）参数性能摘要：电流检测灵敏度摘要：≤10pA。图像分辨率摘要：128X128,256X256,512X512,1024X1024。扫描角度摘要：0～360°。扫描频率摘要：0.1～100Hz。预置隧道电流摘要：0.1～10nA。偏置电压摘要：-2～+2V。
4）电子控制系统摘要：8通道16-bitDAC，建立时间1.5微秒。通信接口摘要：10M/100M快速以太网（FastEthernet10/100）接口。
5）机械性能摘要：样品尺寸摘要：最大可达直径30mm，厚度10mm。全自动步进电机控制进样系统。
4扫描隧道显微镜（STM）[1，2原理分析
扫描隧道显微镜（STM）的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被探究物质的表面作为两个电极，当样品和针尖的距离非常接近时（通常小于1nm），在外加电场的功能下，电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。隧道电流I是电子波函数重叠的量度，和针尖和样品之间距离S和平均功函数Φ有关.[4。
隧道电流强度对针尖和样品表面之间距非常敏感，假如距离S减小0.1nm，隧道电流I将增加一个数量级，因此，利用电子反馈线路控制隧道电流的恒定，并用压电陶瓷材料控制针尖在样品表面的扫描，则探针在垂直于样品方向上高低的变化就反映出了样品表面的起伏。
将针尖在样品表面扫描时运动的轨迹直接在荧光屏或记录纸上显示出来，就得到了样品表面态密度的分布或原子排列的图象[5。这种扫描方式可用于观察表面形貌起伏较大的样品，且可通过加在z向驱动器上的电压值推算表面起伏高度的数值，这是一种常用的扫描模式。对于起伏不大的样品表面，可以控制针尖高度守恒扫描，通过记录隧道电流的变化亦可得到表面态度的分布。这种扫描方式的特征是扫描速度快，能够减少噪音和热漂移对信号的影响，但一般不能用于观察表面起伏大于1nm的样品[6。
是利用SPM进行纳米加工的客观依据。同时也说明，SPM不是简单用来成像的显微镜，而是可以用于在原子、分子尺度进行加工和操作的工具。
5教学课程布置
1）第一周摘要：原理简介和上机模拟。课后着手资料定向查询并预备实验报告。
2）第二周摘要：演示和学生实验。先用铁丝作探针练习，熟练后再用铂铱合金丝制作针。指定样品（光栅）的测量。
3）第三周摘要：改变电压及扫描角度重新扫描，进行图像处理。课后资料定向查询并完成实验报告。报告内容摘要:心得、心得及建议，STM在某个领域的应用或STM仪器的某部件的原理。
4）第四面摘要：宣讲实验报告，每人15分钟（包括5分钟提问）。
6图像处理
1）平滑处理摘要：将像素和周边像素做加权平均。
2）斜面校正摘要：选择斜面的一个顶点，以该顶点为基点，现行增加该图像的所有像数值，可多次操作。
学习的模块包括有：电源模块、MM420变频器与交流三相同步电机模块、TP177B触摸屏的使用，井式供料单元、皮带传送与检测单元、电感传感器、电容传感器调整方法、到位传感器C421调整方法、行走机械手搬运与仓库单元、行走机械手搬运与仓库单元、旋转编码器、切削加工单元、多工位装配单元。
接下来的学习内容是：触摸屏在行走机械手中的应用，其中包括：在触摸屏上制作两个按钮，一个按钮摁下后，行走机械手前移动，一个按钮摁下后，行走机械手后移动。触摸屏通过通信电缆与S7-200的通信口（PORT0）连接的，以PPI或MPI通信方式与PLC进行数据交换。触摸屏直接对PLC输出进行写入操作，使Q0.4与Q0.5导通或关断，来控制直流电机的正转与反转。从而控制行走机械手的左移动与右移动。PLC的I/O分配、编写触摸屏程序、通信参数设置、变量的连接、触摸屏按钮的制作、为按钮设置变量函数、触摸屏程序的下载、网络线连接的计算机IP设置、SIMATICWinCCfleible2007通信设置、PLC程序编写、调试。
任务二：在PLC任务四的基础上，增加触摸屏功能，
1、在触摸屏上制作两个按钮，一个按钮摁下后，行走机械手前移动，一个按钮摁下后，行走机械手后移动。
2、在触摸屏上制作数据显示框，实时显示高速计数器的当前值。
3、在触摸屏上制作数据输入框，可输入2号仓库的地址。
其中包括内容：I/0域的制作、I/O域变量的选择、PLC程序编写、调试。
第三个大内容：PLC在行走机械手控制中的应用
其中包括：使用设备介绍、I/O分配、程序下载、程序验证与思考、问题解释（也就是对之前的控制进行拓展）
1、设备有智能保护，即使程序不完善，不正确也不会损坏设备。
2、直流电机正反转同时接通是需要严格避免的，在外部接线要有互锁，程序内部也要有互锁。
3、在控制电机时，要增加限位点的传感器，使控制更加完善。
行走机械手限位点接线说明，改进的程序
深化训练：
1．系统通电后，按下启动按钮SB1，如果小车不在SQ2处，则返回SQ2处，停止。
2．小车在SQ2处，停止5秒钟，进行装料工作。
3．装料完成后，小车向SQ3处运行，到达SQ3处，小车停止运行，进行卸料工作。
4．卸料时间为5秒钟，卸料完成后，小车运动到SQ2处，开始循环工作。
5．摁下停止按扭SB1,系统完成当前任务后停止在SQ3处
6．摁下急停按钮SB7，系统立即停止工作。
问题分析
1、连续摁下启动按钮，会导致程序错乱。
2、急停按钮抬起后，设备继续按照原来的工序继续运行。
3、没有做停止
4、第二次下载程序时，程序下载后，未摁下启动，设备就开始运行。
任务三
1．系统通电后，按下启动按钮SB1，如果小车不在SQ2处，则返回SQ2处，停止。
2．小车在SQ2处，机械手做取物动作。
3．取物完成后，小车向SQ3处运行，到达SQ3处，小车停止运行，机械手做放物动作。
4．放物完成后，小车运动到SQ2处，开始循环工作。
化学的话你可以通过做题，不要泛滥的做，要做专题，一个版块一个版块的去突破，这样可以很好的看到自己的成果，也不至于想到自己还有很多不行的地方让自己心情很差。
化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。常见的电池大多是化学电源。它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。化学电池使用面广，品种繁多，按照其使用性质可分为三类：干电池、蓄电池、燃料电池。按电池中电解质性质分为：锂电池、碱性电池、酸性电池、中性电池。
（来源：文章屋网 ）
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0150-02
《电机学》讲授典型电磁机械的结构原理及使用维护知识，是电气工程专业的主干专业基础课，涉及到电、磁、热和机械等综合知识。毋庸置疑，课程教学效果对学生后期发展有深远影响[1-7]。
随着国家对海洋权益的日益重视，国家对海军和海警的作战水平和巡逻能力提出了更高的要求。动力部门作为舰艇的心脏，《电机学》是其一门重要的专业基础课程，因此其重要性不言而喻。目前《电机学》教学面临两方面的基本问题：其一是海军战略调整，战训任务大幅增加，电机专业化特征凸显，电机使用管理知识需求加大;其二是电机学课程的有效学时大幅度减少，严重影响教学效果。采用传统的教学模式，即在教学内容安排上按照典型电机结构原理自然分篇，这是一种事例型教学，虽然可以使学生对《电机学》的基本内容有所了解和掌握，但不能从总体上让学生对其深刻理解和掌握。基于电气工程专业电磁机械的学科基础需求和《电机学》的专业化需求特征，以及《电机学》课程有效学时现状，适时开展《电机学》课程模块化教学内容优化研究，是十分必要的。该研究工作，对于有效解决《电机学》教学面临的基本问题，培养高素质特色学生具有重要意义。
一、电机结构篇章
旋转电机都有定子和转子两部分，在定、转子之间有一个储存磁能的气隙[8]。因此，在对电机结构进行讲解时，应注意总结直流和交流电机在结构上的共同点和区别。直流电机中定子由主磁极、机座和电刷等装置组成，转子是电枢，它由电枢铁芯、电机绕组和换向器等部件构成。交流电机根据应用场合不同，可分为同步交流电机和感应交流电机。感应电机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成，转子由转子铁芯、转子绕组和转轴组成，其中，转子绕组分为笼型和绕线型两类。笼型绕组是一闭合绕组，即转子回路各参数如转子电阻和漏感是常量。绕线型转子的槽内嵌有用绝缘导线组成的三相绕组，绕组的三个出线端接到转轴上的三个集电环上，再通过电刷引出，即转子绕组是开路的，可根据需要改变转子电阻。按照结构形式，同步电机可分为旋转电枢式和旋转磁极式，旋转电枢式的电枢放在转子上，主磁极安装在定子上，这种结构在小型同步电机中得到一定的应用。旋转磁极式结构主磁极装设在转子上，多用于高压、大型的同步电机上。按照主极的形状，旋转磁极式电机又可分为隐极式和凸极式。隐极同步电机的定子由定子铁芯、定子绕组、机座和端盖等组成。凸极式同步电机通常分为卧式和立式两种结构。绝大部分同步电机、同步补偿机和用内燃机或冲击式水轮机拖动的同步发电机都采用卧式结构。低速、大容量的水轮发电机和大型水泵电动机则采用立式结构。卧式同步电机的定子结构与感应电机基本相同，定子亦有机座、铁芯和定子绕组等部件组成;转子则由主磁极、磁轭、励磁绕组、集电环和转轴等部件组成。立式同步电机的定子绕组大多采用波绕组，转子上除有励磁绕组外，还装有阻尼绕组。
综上可知，无论是直流电机，还是交流电机（感应电机和同步电机），其在结构上存在一定的共性，也存在着一些明显差异。因此，在电机结构模块教学中，核心内容是按事例型教学的特点分析电机结构，按照由简单到复杂，由易到难的教学步骤，进一步完善和丰富电磁机械结构的体系型教学特点，便于学生从总体上把握电机结构。
二、电机原理篇章
对于本篇章，可以从电磁感应定律出发，通过分析单根导线切割恒定磁场和单根导线在持续变化的磁场下产生感应电动势的原理，让学生理解和掌握感应电动势产生的内在因素是什么：变化的磁场或运动的导体（多股导体通过串联或并联构成绕组）。在此基础上，分析变压器、直流电机和交流电机的工作原理，哪些是导体运动，哪些是磁场变化，以及哪些是导体和磁场都在变化。对于变压器，可以看作是导体静止，而磁场按照正弦规律发生变化，此时输出的感应电动势与输入电压频率相同，输出电压幅值随着导体数量即绕组匝数的变化而变化。对于直流电机，在绕组中产生的感应电动势是交变的，由于直流电机中存在换向器，其作用相当于整流，使得输出电压为一正值。对于感应交流电机，大多数是作为电动机应用，由于转子旋转磁场与定子旋转磁场旋转速度不同，使得转子中产生感应电动势，闭合的转子电路中产生电流，进而产生电磁转矩阻碍定子相对于转子磁场的变化。同步交流电机主要作为发电机运用，当转子绕组以同步转速旋转时，励磁电流建立主极磁场，并在气隙中形成一个旋转磁场，该磁场切割定子绕组，进而产生频率与旋转磁场相同的激磁电动势，其是通过改变磁场来获得感应电动势的。
在电机原理模块教学中，主要方法是按事例型教学的特点分析电机原理，并基于此构建原理篇章，便于学生承续前期教学基础并从总体上把握电机原理。
三、电机维护篇章
电机进行能量转换过程中，电机内部不可避免的会产生损耗，这一方面会影响电机的效率，另外一方面将使电机的温升增加，缩短绝缘材料的使用寿命，轻者限制电机输出，严重时会烧坏电机。因此，在教学中必须要让学生深入了解和掌握电机是如何维护的。
在分析了电机温升产生的原因之后，应对电机散热的主要途径进行讲解，电机散热的主要途径包括两种：内部传导和外部冷却。而对于内部传导散热，牵涉到“热阻”这一物理量，其与导热体的热导率、垂直于热流的导热面积和导热体在热流方向上的长度有关，因此，在考虑从电机内部散热时，应尽可能地减小绝缘层的热阻，可以从绝缘材料、导热面积和导热长度等方面具体改善传热性能。常用的内部冷却方式是采用空心导体，把冷却介质通入导体内部直接将热量带走，冷却介质应用较多的为氢气或经过处理的洁净水，其中水的冷却效果较佳。对于电机外部冷却，可以采用自冷式、自扇冷式或他扇冷式。自冷式是通过电机部件表面的辐射和冷却介质的自然对流，把电机内部的能量带走，这种方法效率比较低;自扇式是将风扇固定在转子上，电机转动时，风扇跟随转子一起转动所产生的风压强迫空气流动，吹拂散热表明，将热量带到外界。自扇冷式分为径向通风式和轴向通风式两种，径向通风式具有结构简单可靠，通风损耗较小和绕组与铁芯沿轴向的温升分布较为均匀的优点，缺点是因风扇直径受到限制导致风压低;轴向通风式能够装设较大直径的风扇来确保冷却效果，不足之处是通风损耗较大，电机沿轴向温升不均匀，出风端温升较高。对于电机采用何种冷却方式，应根据其容量和实际应用场合来考虑确定。
综上，电机维护模块教学中，主要是针对船舶中实际应用的电机分析电机维护的内容，探和总结电机维护的体系型教学特点，并基于电机维护篇章的具体内容，便于学生从总体上把握电机维护体系的构成和分类，有效掌握使用管理知识。
四、总结
《电机学》作为电气工程及其自动化专业非常重要的基础课程，涵盖了较多的知识内容，包括变压器、直流电机、交流电机和一些特殊电机等，这就要求教员必须熟练掌握和理解电机是如何设计的、它的结构是什么、具体工作原理是什么以及它的应用对象、场合是哪些和有哪些具体的维护措施。从这里我们就可以看出，《电机学》对于一个教员的知识积累的要求是非常严格和非常高的。只有在熟练掌握这些知识之后才能对《电机学》按照篇章实施课程篇章教学计划。
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[2]王振华，张金霞.“电机学”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2013，（13）：60-61.
[3]黄松柏.电机学教学改革探讨[J].轻功科技，2013，（2）：131-32.
[4]李宏伟，聂晶.《电机学》课程教学改革的实践.2014，（20）：282-282
[5]盛其成.高职院校电机学教学改革浅谈[J].新课程研究，2014，（195）：100-101.
兴趣是最好的老师，它是推动学生探求知识、获取能力的一种动力。学生有了兴趣，才有学习的毅力和意志，才能深切感知、思考、意会，并进而创造。而充分利用现代教学手段特别是多媒体直观性、形象性的特点，结合具体的教学内容，巧设情境，让学生听听声情并茂的录音，看看栩栩如生的画面，欣赏品味形象化的词句，通过声像并茂、动静结合、情景交融的感官刺激，使学生犹如身临其境，产生激动人心的情境效果，从而激发起学生学习的兴趣和求知欲，调动他们学习的积极性。如我在教《望庐山瀑布》时，首先利用多媒体在屏幕上显示出“庐山风景图”；然后指着各个景点逐一向学生介绍庐山的秀美风光；最后，我把“庐山瀑布”来了个特写，声情并茂地向学生介绍道：“同学们，庐山风光中最壮观的要数‘庐山瀑布’了。你们看，它在千丈青山的衬托下，飞流直下，溅起一阵阵水雾，多么令人神往！从古到今，我国有许许多多的文人墨客为它倾倒，写下了无数不朽的诗篇。你们想不想读一读大诗人李白看了庐山瀑布后写下的诗歌？”到此，学生强烈的好奇心和求知欲望已呼之欲出，在这种状态下学习无疑会收到事半功倍的效果。
2运用电教手段，能模拟真实情境，促进学生情感体验
世间万事，情最动人。小学生的理解能力有限，情感却很丰富。在平时教学中，我们经常把语文当作纯工具性的东西，对语言做静态的分割，做技术上的分析，不注意用语言中所包含的丰富的情感去感染学生。或者语文教师为了说明或阐述一件事物，往往千方百计地根据课文内容用口头语言结合身体语言进行描绘，顶多制作图形或简易的模型来做辅助，但有时因为种种原因效果反而会适得其反。古人说：“缀文者情动而辞发”，许多作品传诵不衰，常读常新就是因为作家饱含着自己的思想感情，甚至凝聚着心血和生命。“观文者披文以入情”，读者的学习是“在他所创设的世界中直观自己”。赞可夫说：“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要，就能发挥高度有效的作用。”鼓励和引导学生发掘语文字中的情感，“带着一种高涨的，激动的情绪从事学习和思考，对面前展示的真理感到惊奇甚至震惊。”电教手段可以让学生贴近生活，把课文中的描写真实地再现，带着他们进入自然的怀抱，接触真实的生活，让生活和自然美景陶冶他们的情操，感受作者的情感，从而进一步深入理解表现情感的语言文字。如《桂林山水》一课，制作精美的课件向学生展现桂林那如诗如画的美景，让学生感受荡舟漓江的惬意，为他们营造出水美、山美、人美的情境，激发他们内心对美的追求。《草原》一课，当学生看内蒙那一望无际的大草原，成群的牛羊象是无边绿毯上的朵朵白花，满目翠绿，神情气爽，自然会产生对草原深深的喜爱之情，这种教学效果与教师让学生硬背文章的中心思想是不能比的。如《长城》一课，在长城全景图上，制作动画，让蜿蜒曲折的长城与龙的图像重合，给学生留下深刻的印象：长城宛如一条长龙，蜿蜒在崇山峻岭之间。运用电教手段可以让学生“身临其境，心同其情”地学习语文。这就是在虚拟课文情境上的独特作用。
