2022年高二化學(xué)《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能--電池》教案

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1、2022年高二化學(xué)《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能--電池》教案 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)與技能： 1、 常識(shí)性介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池； 2、 認(rèn)識(shí)一次電池、二次電池、燃料電池等幾類(lèi)化學(xué)電池； 3、 學(xué)習(xí)化學(xué)電池的構(gòu)成，電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。 過(guò)程與方法： 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和思考問(wèn)題的能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 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、正確的能源觀，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。 教學(xué)重點(diǎn)：化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě) 教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě) 課時(shí)安排：1課時(shí) 教學(xué)方法：閱讀、啟發(fā)、討論式 教學(xué)過(guò)程：

2、 [復(fù)習(xí)引入]1、構(gòu)成原電池的條件是什么？ 2、原電池的原理是什么呢？ 回答：1、（1）有活潑性不同的兩種金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體，如石墨）作電極； （2）要有電解質(zhì)溶液； （3）要形成閉合回路。 2、原電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 [提問(wèn)]我們以前所學(xué)的原電池有哪些缺點(diǎn)？ [學(xué)生回答]反應(yīng)一段時(shí)間后，就不會(huì)產(chǎn)生電流了，且攜帶不方便。 [過(guò)渡]原電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，時(shí)間一長(zhǎng)，就不能產(chǎn)生電流，因而沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。下面介紹根據(jù)原電池原理制作的實(shí)用電池，他們已被廣泛用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面。 [板書(shū)] 第3節(jié) 化學(xué)電源 [閱讀]課本回

3、答下列問(wèn)題： [投影問(wèn)題]①實(shí)用電池的特點(diǎn)； ②什么是一次電池，什么是二次電池？ ③判斷一種電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是什么？ [學(xué)生回答] [講述]下面我們學(xué)習(xí)幾種化學(xué)電池。請(qǐng)同學(xué)們先觀察幾種電池示意圖： [設(shè)問(wèn)]根據(jù)示意圖你能說(shuō)明電池的種類(lèi)嗎？ 回答： 鋅錳電池（干電池）、鉛蓄電池、燃燒電池（氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池）等。 [設(shè)問(wèn)]①電池的兩極各發(fā)生了什么反應(yīng)？ ②電池正、負(fù)兩極應(yīng)該如何確定？ 回答： ①活潑的金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。 不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。 [講解]電池可以分為一次電池和二次電池，比如：干電池是一次電池。 [板書(shū)]一、一次電池

4、 [展示] 展示學(xué)生解剖的干電池讓學(xué)生觀察并回答： [投影問(wèn)題]干電池的兩極材料是什么？ 電解質(zhì)溶液是什么？ 兩極反應(yīng)式如何書(shū)寫(xiě)？ 總反應(yīng)如何書(shū)寫(xiě)？ [學(xué)生回答教師板書(shū)] 糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，寫(xiě)出正確的反應(yīng)。 干電池（鋅錳干電池） 酸性：兩極材料是Zn、MnO2 電解質(zhì)溶液是：NH4Cl 負(fù)極：Zn-2e—=Zn2+ 總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑ [啟發(fā)]比較以上電極反應(yīng)與課本P74的電極反應(yīng)為什么不相同？有什么有點(diǎn)？ 堿性： [講述]以上我們介紹的干電池，廣泛應(yīng)用于日常生活中，比如，手電筒、鐘表、錄音機(jī)等都可使用，相對(duì)來(lái)說(shuō)較為方便，但不能

5、循環(huán)使用，屬于一次性電源。下面再來(lái)學(xué)習(xí)一種可以循環(huán)使用的電壓穩(wěn)定的化學(xué)電源——鉛蓄電池。同樣，請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)閱讀并觀察前面的示意圖，回答下列問(wèn)題： 1、 鉛蓄電池的組成？ 2、 鉛蓄電池的工作原理、電極反應(yīng)？（學(xué)生看書(shū)后回答，教師補(bǔ)充后板書(shū)） [板書(shū)]二、二次電池 　鉛蓄電池 負(fù)極（Pb）：Pb+ SO42—-2e—=PbSO4 正極（PbO2）：PbO2+SO42—+2e—= PbSO4+2H2O 總反應(yīng)： Pb＋PbO2＋2SO42－＋4H＋2PbSO4＋2H2O [講述]鉛蓄電池長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)溶液硫酸的消耗，因而要注意在正負(fù)極之間定期補(bǔ)充硫酸溶液，以保證鉛蓄電池的循

6、環(huán)使用。 隨著科學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)研制出壽命更長(zhǎng)，體積更小的電池，如手機(jī)電池、石英表的電池等，其原理都是原電池的原理。同學(xué)們有興趣可自己課下查閱資料，了解其結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)。 [過(guò)渡]除了上述電池外，還有類(lèi)電池是把燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。這類(lèi)電池就是新型燃料電池。 [板書(shū)]三、燃料電池 [閱讀]課本P76—77 ，了解什么是燃料電池？這類(lèi)電池有什么優(yōu)點(diǎn)？ [學(xué)生回答]能量轉(zhuǎn)化率高，可持續(xù)使用，不污染環(huán)境。 [展示]氫氧燃料電池示意圖，讓學(xué)生根據(jù)示意圖判斷正負(fù)極，并試寫(xiě)出電極反應(yīng)（學(xué)生書(shū)寫(xiě)后教師糾錯(cuò)并板書(shū)）。 [板書(shū)]氫氧燃料電池： 酸性（Ｈ２ＳＯ４）：

7、負(fù)極：2H2—4e—=4H+ 正極：O2+4H++4e—=2H2O 總反應(yīng)：2H2+ O2=2H2O 堿性（ＫＯＨ）：負(fù)極：2H2＋４ＯＨ——4e—=２Ｈ２Ｏ 正極：O2+2H2O+4e—=4OH— 總反應(yīng)：2H2+ O2=2H2O [練習(xí)]書(shū)寫(xiě)下列原電池的兩極反應(yīng)式。 （1）銅、鋅、稀硫酸 （2）甲烷燃燒電池（電池負(fù)極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下 板演： （1）負(fù)極：Zn-2e=Zn2+ 正極：2H++2e=2H=H2 正極：2O2+8e+4H2O=8OH- [設(shè)問(wèn)]誰(shuí)能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢？（從電極的判斷、書(shū)寫(xiě)方面） 回答：

8、 在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是： 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高，失去電子； 總反應(yīng)式為：兩極反應(yīng)的加合； 書(shū)寫(xiě)反應(yīng)時(shí)，還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。 [評(píng)價(jià)]回答的很好。 燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是： 負(fù)極：化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)； 正極：化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。 [講述]電池給我們帶來(lái)了方便，同時(shí)也給我們帶來(lái)了污染。例如，廢舊電池中含有多種重金屬離子和酸堿等有害物質(zhì)，廢電池滲出的重金屬離子將造成地下水和土壤的污染，希望我們不要亂扔，及時(shí)回收。 [課堂小結(jié)] 常見(jiàn)化學(xué)電源電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟

9、[作業(yè)布置] [板書(shū)設(shè)計(jì)] 第3節(jié) 化學(xué)電源 一、一次電池 干電池（鋅錳干電池） 酸性：兩極材料是Zn、MnO2 電解質(zhì)溶液是：NH4Cl 負(fù)極：Zn-2e—=Zn2+ 總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 二、二次電池 　鉛蓄電池 負(fù)極（Pb）：Pb+ SO42—-2e—=PbSO4 正極（PbO2）：PbO2+SO42—+2e—= PbSO4+2H2O 總反應(yīng)： Pb＋PbO2＋2SO42－＋4H＋2PbSO4＋2H2O 三、燃料電池 氫氧燃料電池： 酸性（Ｈ２ＳＯ４）：負(fù)極：2H2—4e—=4H+ 正極：O2+4H++4e—=2H2O　　 總反應(yīng)：2H2+ O2=2H2O 堿性（ＫＯＨ）：負(fù)極：2H2＋４ＯＨ——4e—=２Ｈ２Ｏ 正極：O2+2H2O+4e—=4OH— 總反應(yīng)：2H2+ O2=2H2O 教學(xué)反思： 本節(jié)內(nèi)容應(yīng)聯(lián)系生活實(shí)際，向綜合性、應(yīng)用性和實(shí)踐性轉(zhuǎn)化。因此本節(jié)課的設(shè)計(jì)應(yīng)注意：挖掘原電池的原理和組成條件，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)發(fā)展、日常生活有密切的聯(lián)系，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。