《2019-2020年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 化學(xué)電源教案 新人教版選修4》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 化學(xué)電源教案 新人教版選修4（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2019-2020年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源教案新人 教版選修4 本節(jié)教材分析 （1）三維目標(biāo) ［知識(shí)與技能］:1、了解電池的一般分類(lèi), 2、了解常見(jiàn)的化學(xué)電源的種類(lèi)及其原理，知道它們?cè)谏a(chǎn)生活和國(guó)防中的應(yīng)用 3、掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng) ［過(guò)程與方法］：引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，了解有關(guān)化學(xué)電源和新型化學(xué)電池的相關(guān)知識(shí)［情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)］：感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會(huì)引起的環(huán)境問(wèn)題，初步形成較為客觀(guān)、正確的能源觀(guān) （2）教學(xué)重點(diǎn)：掌握幾種典型電池的用途和特點(diǎn)。 （3）教學(xué)難點(diǎn)：掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)。 （4）教學(xué)建議本課可采取講授與討論相

2、結(jié)合的模式和分類(lèi)比較的方法進(jìn)行教學(xué)。 1. 新課引入，重在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在學(xué)生活動(dòng)的基礎(chǔ)上，可配合使用一些實(shí)物或圖片的展示，加上對(duì)各類(lèi)電池標(biāo)志的輔助說(shuō)明，或者引用一段關(guān)于電池工業(yè)的新聞報(bào)道，都有助于引起學(xué)生對(duì)本課教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注和積極參與探究的意識(shí)。 2. 關(guān)于一次電池、二次電池和燃料電池的教學(xué)可以從不同角度展開(kāi)，既可以從學(xué)科知識(shí)的角度介紹化學(xué)電池的分類(lèi)、工作原理和用途，也可以從歷史的角度介紹化學(xué)電池工業(yè)隨社會(huì)、科技發(fā)展而發(fā)展的歷程和前景，同時(shí)還應(yīng)注意幫助學(xué)生理解——要使一項(xiàng)理論性研究成果轉(zhuǎn)化成技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值，需要考慮許多復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題。 新課導(dǎo)入設(shè)計(jì) 導(dǎo)入一

3、 ［情景導(dǎo)入］：在日常生活中，你用過(guò)那些電池？你知道電池的其它應(yīng)用嗎？［交流結(jié)果］：干電池、蓄電池、紐扣電池、燃料電池，電池可用于照明、電動(dòng)車(chē)動(dòng)力、手機(jī)電源、手表電源等，那么本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)電源的有關(guān)知識(shí)。 導(dǎo)入二 材料引入：由我國(guó)自主研制的燃料電池城市大巴目前單車(chē)行駛里程已突破10000公里。 清能一號(hào)和清能三號(hào)兩輛大巴代表了中國(guó)燃料電池城市大巴的最高水平，上海神力科技有限公司為這兩輛車(chē)提供了核心部件——燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。從今年八月份至今清能一號(hào)行駛里程已經(jīng)突破10000公里，清能三號(hào)也達(dá)到了7000公里。第三方的相關(guān)檢測(cè)也將在近期開(kāi)始，隨后的商業(yè)化運(yùn)行也將提上議事日程。 2019

4、-2020年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)化學(xué)電源教案（1）新 人教版選修4 ［情景導(dǎo)入］：在日常生活中，你用過(guò)那些電池？你知道電池的其它應(yīng)用嗎？ ［交流結(jié)果］：干電池、蓄電池、紐扣電池、燃料電池，電池可用于照明、電動(dòng)車(chē)動(dòng)力、手機(jī) 電源、手表電源等，那么本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)電源的有關(guān)知識(shí)。 ［板書(shū)］：第二節(jié)化學(xué)電源 ［指導(dǎo)閱讀］：閱讀教材74頁(yè)，思考下列問(wèn)題 1、目前化學(xué)電池主要分為哪幾個(gè)大類(lèi)？在性能等方面它們各有什么特點(diǎn)？ 2、化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么？ ［板書(shū)］：化學(xué)電池 1、概念:是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ｛ ①、一

5、次電池又稱(chēng)不可充電電池——如：干電池 ② 、二次電池又稱(chēng)充電電池——蓄電池 ③ 、燃料電池 "①、能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠 3、優(yōu)點(diǎn):j②、可以制成各種形狀和大小、不同電壓的電池，使用方便 、③、易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。 影］：圖4-2電池及其用途。面對(duì)許多原電池，我們?cè)鯓优袛嗥鋬?yōu)劣或適合某種需要？ ［板 A 電池 比時(shí)間 是W/kg,W/L)] 池的儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短 ［過(guò)渡］：展示出幾種一次電池：普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池、鋰 電池等，下面介紹常見(jiàn)化學(xué)電池的工作原理和化學(xué)電池的電極反應(yīng)。 ［板書(shū)］：一、一次電池 1、堿性鋅錳干電池：

6、負(fù)極(鋅筒)：Zn+20H-—2e-=Zn(OH)； ］正極(石墨)：正極：2MnO+2HO+2e-=2Mn00H+20H- 22 '電池的總反應(yīng)式為：Zn+2MnO+2HO=2MnOOH+Zn(OH) 222 ［講解分析］：比普通鋅錳干電池好，比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，使用于大電流和連續(xù) 放電，是民用電池更新?lián)Q代產(chǎn)品。 ［指導(dǎo)閱讀］:請(qǐng)閱讀P75的資料卡片-—銀鋅電池，思考銀鋅電池的工作原理是什么？［板書(shū)］：2、銀鋅電池： 負(fù)極：Zn+2OH—-2e-=ZnO+HO 正極：AgO+HO+2e-=2Ag+2OH- 銀鋅電池充電和放電的總化學(xué)方程式為：Zn+Ag202Ag+Z

7、nO ［講解分析］:正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。優(yōu)點(diǎn)： 比能量電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，使用于小電流和連續(xù)放電，常制成微型電池或紐扣電池等，如電子表或計(jì)算器上的電池。 ［典型例題］：例1、1958年世界上第一個(gè)心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長(zhǎng)達(dá) 10年之久．這種能源起搏器中安裝了壽命最長(zhǎng)、可靠性最高的鋰—碳電 池.這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在一56.7?71.1°C溫度范圍內(nèi)正常工作，現(xiàn)已在火箭、移動(dòng)電話(huà)、筆記本電腦中廣泛使用．它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中(S0Cl2)組成電解質(zhì)溶液.電池總反應(yīng)為：8Li

8、+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S. (1) 、此電池中作負(fù)極，電極反應(yīng)為，作正極． (2) 、該電池用于心臟起搏器時(shí)，在生理上的作用是。 ［答案］：1、C2、(1)鋰丄i-e-=Li+，石墨.(2)起搏器遵循天然心臟的工作原理通 過(guò)向心臟發(fā)送電脈沖以控制心臟的跳動(dòng)。 ［板書(shū)］：二、二次電池 1、鉛蓄電池 ［指導(dǎo)閱讀］:請(qǐng)閱讀P的圖片---鉛蓄電池，思考鉛蓄電池的工作原理是什么？ 76 ［講解分析］：鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠和透明塑料制成長(zhǎng)方形外殼，在 正極板上有一層棕褐色的PbO2，負(fù)極是海棉狀的金屬鉛，兩極均浸入硫酸溶液中，且兩極間用橡膠或微孔塑

9、料隔開(kāi)。 ［板書(shū)］：(1)、放電的電極反應(yīng)為： 負(fù)極：Pb+-2e-=PbSO； 4 正極：PbO+4H+++2e-=PbSO；+2HO 242 總反應(yīng)式：PbO+Pb+2HS02PbS0；+2HO 22442 ［講解分析］:鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2.0V,當(dāng)電壓下降到1.85V時(shí)，即當(dāng)放電進(jìn)行到硫酸濃度降低，溶液密度達(dá)1.18g/cm時(shí)即停止放電，而需要將蓄電池進(jìn)行充電，其電極反應(yīng)為： ［板書(shū)］：⑵、充電的電極反應(yīng)：陽(yáng)極：PbSO+2HO-2e-=PbO+4H++ 422 陰極：PbSO+2e-=Pb+ 4 ［過(guò)渡］：目前汽車(chē)上使用的電池，有很多是鉛蓄電池

10、。由于它的電壓穩(wěn)定，使用方 便、安全、可靠，又可以循環(huán)使用，因此廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。但是比較笨重。因此出現(xiàn)了大有發(fā)展前景的燃料電池 ［板書(shū)］：三、燃料電池 ［講述］：燃料電池是將燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。與一般電池不同 的是，其所需的化學(xué)燃料并不儲(chǔ)存了電池內(nèi)部，而是從外部供應(yīng)，便于燃料的補(bǔ)充，從而電池可以長(zhǎng)時(shí)間甚至不間斷地工作。另一方面，燃料電池除了電池本身之外，還需要燃料和氧化劑供應(yīng)等配套部件與電池堆一起構(gòu)成一個(gè)完整的燃料電池系統(tǒng)。按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致上可分為：堿性燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池等。 ［板書(shū)］：1、氫氧燃料電池(堿性) ⑴、電極反應(yīng)

11、：負(fù)極：2H2+4OH——2e—=4H2O 正極：O+2HO+2e—=4OH— 22 ⑵、電池的總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O ⑶、優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，邊0%以上，且其燃燒的產(chǎn)物為水，因此不污染環(huán)境。 ［典型例題］：例2、充電電池在放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)，在充電時(shí)又可以逆向進(jìn)行，使生成物恢 復(fù)原狀，由此推斷，“充電”時(shí)的反應(yīng)是(A) A、氧化還原反應(yīng)B、非氧化還原反應(yīng) C、可能是氧化還原反應(yīng)，也可能是非氧化還原反應(yīng)D、無(wú)法判斷 例3、新型燃料電池：該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上 分別通甲烷和氧氣。寫(xiě)出電極反應(yīng)式： ［答案］:負(fù)極：CH+100H--8e-=

12、C02-+7H0 432 正極：2O+4HO+8e-=8OH- 22 電池的總反應(yīng)式為：CH+2O+2KOH=KCO+3HO 42232 例4、銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充放電過(guò)程可表示為:2Ag+Zn(0H)2Ag20+Zn+2H20那么放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是(D)A、AgB、Zn(OH)C、 AgOD、Zn 2 例5、下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按此圖的提示，敘述不正確的是() A.a電極是負(fù)極 B. b電極的電極反應(yīng)為：40H—4e-==2HO+Of 22 C. 氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源 D. 燃料電池是一種不需將還原

13、劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置 ［解析］:分析氫氧燃料電池原理示意圖，可知a極為負(fù)極，其電極反應(yīng)為2H2-4e-==4H +'b極為正極，其電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-==4OH-，電池總反應(yīng)式為2?！?==2叩。H2為還原劑，02為氧化劑，該電池只要通入H2、O2就能工作，無(wú)需將它們儲(chǔ)藏在電池內(nèi)部。氫氧燃料電池的能量效率較高，而且產(chǎn)物水是一種無(wú)污染物質(zhì)，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，在航天領(lǐng)域已得到應(yīng)用。答案為B。 ［歸納總結(jié)］：四、書(shū)寫(xiě)由化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式注意點(diǎn)： ① 、找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)，確定正負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì)； ② 、利用電荷守恒分別寫(xiě)出電極反應(yīng)式

14、； ③ 、負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有 關(guān)（如+4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在） ④ 、驗(yàn)證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程式相同，則書(shū)寫(xiě)正確。 ［課堂小結(jié)］：任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。氧化劑和還原劑之間轉(zhuǎn)移電子 要通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)（導(dǎo)體）傳遞才能實(shí)現(xiàn)，這樣就形成了電流，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋? 化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì)是 ［板書(shū)設(shè)計(jì)］： 氧化還原反應(yīng) 化學(xué)能 化學(xué)電池 氧化還原反應(yīng) 電能 ［板書(shū)］：化學(xué)電池 1、概念:是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ｛ ①、一次電池又稱(chēng)不可充電電池——如：干電池 ②、二次電池又稱(chēng)充電電池——蓄電池 ③、燃料電池 ｛ ①、能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠 ②、可以制成各種形狀和大小、不同電壓的電池，使用方便 ③、易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。 4、電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)：②、比功率：［符號(hào)是W/kg,W/L）］ ③、比時(shí)間：電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短