化学 第四章第二节 化学电源教学设计 选修4

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1、第二节化学电源一、教材分析通过以前章节的学习，学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识，为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性，和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步，各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池，如生活中最常用的一次电池（碱性锌

2、锰电池）、二次电池（铅蓄电池）、和在未来有着美好应用前景燃料电池。简介了电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。二、教学目标1．知识目标：(1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池；(2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池；(3)会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。2．能力目标：培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。3．情感、态度和价值观目标：感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观，增强学生的环保意识。三、教学

3、重点难点重点：化学电源的结构及电极反应的书写难点：化学电源的结构及电极反应的书写四、学情分析 在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识，前一节又已经学过原电池的基本内容，知道原电池的定义，形成条件，简单得电极反应等，所以在此基础上，进一步学习化学电源的知识。学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。五、教学方法1．实验探究与启发讨论法。2．学案导学：见后面的学案。3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→

4、发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：初步把握实验的原理和方法步骤。2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：1课时八、教学过程组织教学导入新课一、化学电池的种类介绍化学电池的种类：【指导学生交流】1．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质

5、溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂)，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。【教师讲解】电极反应为：负极Zn－2e-＝Zn2+正极2NH+4＋2e-＝2NH3＋H2H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[Zn(NH3)4]2+干电池的总反应式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或2Zn＋4NH4Cl

6、＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压1.5V—1.6V。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。2．铅蓄电池：铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬

7、橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极格板上附着一层PbO2，负极格板上附着海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。放电的电极反应为：负极：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4↓正极：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0V，当电压下降到1.85V时，即当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达1.18g/cm3时即停止放电，而需要将蓄电池进行充电，其电极反应为：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbS

8、O4＋2e-＝Pb＋SO42-当密度增加至1.28g/cm3时，应停止充电。这种电池性能良好，价格低廉，缺点是比较笨重。放电充电蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4↓＋2H2O目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又