选修四第四章第二节化学电源

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1、化学电源一、教学目标：知识与技能：了解电池的一般分类；了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用；掌握几种典型化学电池的电极反应过程和方法：学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息；结合生产、生活实际，学习常见化学电池的组成和应用，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力；善于与人合作，具有团队精神。情感态度和价值观：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。二、教学重难点：掌握几种典型电池的用途和特点；掌握几种典型化学电池的电极反应。三、

2、课时安排：三课时四、教学过程：第一课时[情景导入]：在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？[交流结果]：干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等，那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。[板书]：第二节化学电源[指导阅读]：阅读教材74页，思考下列问题1、目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？3、判断电池的优劣标准主要是什么？[板书]：第二节、化学电源1、概念：是将化学能转化为电能的装置①、一次电

3、池又称不可充电电池——如：干电池。2、分类：②、二次电池又称充电电池——蓄电池。③、燃料电池。①、能量转换效率高，供能稳定可靠。3、优点：②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便。③、易维护，可在各种环境下工作。[看图]：图4-2电池及其用途。面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要？①、比能量：［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］[板书]：4、电池优劣的判断标准:②、比功率：[符号是W/kg，W/L)]③、比时间：电池的储存时间的长短[过渡]：展示出几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电

4、池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。[板书]：一、一次电池[讲述]：最常见的一次电池为锌锰电池。传统的锌锰干电池，其正极材料采用活性较低的天然二氧化锰，隔离物是淀粉和面粉的浆糊隔离层，电解液是以NH4Cl为主的氯化铵、氯化锌水溶液，负极是锌筒。[板书]：（1）普通锌锰电池的电极反应为：负极：Zn－2e－＝Zn2＋；正极：2NH4＋+2e－＝2NH3+H2；2MnO2+H2＝2MnO（OH）正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝［Zn(NH3)4］2+总反应：Z

5、n＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝［Zn(NH3)4］Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O[讲述]：传统的锌锰干电池放电性能一般较差，容量较低。碱性锌锰电池又称碱锰电池，俗称碱性电池，用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液，负极锌也由片状改变成粒状，增大了负极的反应面积，加之采用了高性能的电解锰粉，电性能得以很大提高。（2）碱性锌锰电池的电极反应为：负极（锌筒）：Zn+2OH－—2e—=Zn（OH）2；正极（石墨）：正极：2MnO2

6、+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－电池的总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2[讲解分析]：碱性锌锰电池比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。[指导阅读]：请阅读P75的资料卡片---银锌电池，思考银锌电池的工作原理是什么？[板书]：2、银锌电池：负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O2Ag+ZnO[讲解分析]：常见的钮扣

7、电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。优点：比能量电压稳定、储存时间长，使用于小电流和连续放电，常制成微型电池或纽扣电池等，如电子表或计算器上的电池。[师]：一粒钮扣电池的电压达1.59V，安装在电子表里可使用两年之久。[典型例题]：例1、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达10年之久．这

8、种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电池．这种电池容量大，电压稳定，能在－56.7～71.1℃温度范围内正常工作，现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用．它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液．电池总反应为：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S．（1）、此电