2019-2020年高二化學《化學電源》教案.doc

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2019-2020年高二化學《化學電源》教案 教學目標： 知識與技能： 1、 常識性介紹日常生活中常用的化學電源和新型化學電池； 2、 認識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學電池； 3、 學習化學電池的構成，電極反應式及總反應式的書寫。 過程與方法： 培養(yǎng)學生觀察能力和思考問題的能力。 情感態(tài)度與價值觀： 感悟研制新型電池的重要性以及化學電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀，增強學生的環(huán)保意識。 教學重點：化學電源的結構及電極反應的書寫 教學難點：化學電源的結構及電極反應的書寫 課時安排：1課時 教學方法：閱讀、啟發(fā)、討論式 教學過程： [復習引入]1、構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（或一種是非金屬導體，如石墨）作電極； （2）要有電解質溶液； （3）要形成閉合回路。 2、原電池是由化學能轉化為電能的裝置。 [提問]我們以前所學的原電池有哪些缺點？ [學生回答]反應一段時間后，就不會產生電流了，且攜帶不方便。 [過渡]原電池結構簡單，時間一長，就不能產生電流，因而沒有實用價值。下面介紹根據(jù)原電池原理制作的實用電池，他們已被廣泛用于日常生活、生產和科學技術等方面。 [板書] 第3節(jié) 化學電源 [閱讀]課本回答下列問題： [投影問題]①實用電池的特點； ②什么是一次電池，什么是二次電池？ ③判斷一種電池優(yōu)劣的標準是什么？ [學生回答] [講述]下面我們學習幾種化學電池。請同學們先觀察幾種電池示意圖： [設問]根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎？ 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。 [設問]①電池的兩極各發(fā)生了什么反應？ ②電池正、負兩極應該如何確定？ 回答： ①活潑的金屬為負極，發(fā)生氧化反應。 不活潑的金屬為正極，發(fā)生還原反應。 [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]一、一次電池 [展示] 展示學生解剖的干電池讓學生觀察并回答： [投影問題]干電池的兩極材料是什么？ 電解質溶液是什么？ 兩極反應式如何書寫？ 總反應如何書寫？ [學生回答教師板書] 糾正學生的錯誤，寫出正確的反應。 干電池（鋅錳干電池） 酸性：兩極材料是Zn、MnO2 電解質溶液是：NH4Cl 負極：Zn-2e—=Zn2+ 總反應：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑ [啟發(fā)]比較以上電極反應與課本P74的電極反應為什么不相同？有什么有點？ 堿性： [講述]以上我們介紹的干電池，廣泛應用于日常生活中，比如，手電筒、鐘表、錄音機等都可使用，相對來說較為方便，但不能循環(huán)使用，屬于一次性電源。下面再來學習一種可以循環(huán)使用的電壓穩(wěn)定的化學電源——鉛蓄電池。同樣，請同學們通過閱讀并觀察前面的示意圖，回答下列問題： 1、 鉛蓄電池的組成？ 2、 鉛蓄電池的工作原理、電極反應？（學生看書后回答，教師補充后板書） [板書]二、二次電池 　鉛蓄電池 負極（Pb）：Pb+ SO42—-2e—=PbSO4 正極（PbO2）：PbO2+SO42—+2e—= PbSO4+2H2O 總反應： Pb＋PbO2＋2SO42－＋4H＋2PbSO4＋2H2O [講述]鉛蓄電池長期使用會導致電解質溶液硫酸的消耗，因而要注意在正負極之間定期補充硫酸溶液，以保證鉛蓄電池的循環(huán)使用。 隨著科學的發(fā)展，人們已經(jīng)研制出壽命更長，體積更小的電池，如手機電池、石英表的電池等，其原理都是原電池的原理。同學們有興趣可自己課下查閱資料，了解其結構及電極反應。 [過渡]除了上述電池外，還有類電池是把燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的“能量轉換器”。這類電池就是新型燃料電池。 [板書]三、燃料電池 [閱讀]課本P76—77 ，了解什么是燃料電池？這類電池有什么優(yōu)點？ [學生回答]能量轉化率高，可持續(xù)使用，不污染環(huán)境。 [展示]氫氧燃料電池示意圖，讓學生根據(jù)示意圖判斷正負極，并試寫出電極反應（學生書寫后教師糾錯并板書）。 [板書]氫氧燃料電池： 酸性（Ｈ２ＳＯ４）：負極：2H2—4e—=4H+ 正極：O2+4H++4e—=2H2O 總反應：2H2+ O2=2H2O 堿性（ＫＯＨ）：負極：2H2＋４ＯＨ——4e—=２Ｈ２Ｏ 正極：O2+2H2O+4e—=4OH— 總反應：2H2+ O2=2H2O [練習]書寫下列原電池的兩極反應式。 （1）銅、鋅、稀硫酸 （2）甲烷燃燒電池（電池負極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下 板演： （1）負極：Zn-2e=Zn2+ 正極：2H++2e=2H=H2 正極：2O2+8e+4H2O=8OH- [設問]誰能夠將燃燒電池小結一下呢？（從電極的判斷、書寫方面） 回答： 在燃燒電池反應中確定哪一極發(fā)生的是什么反應的關鍵是： 負極發(fā)生氧化反應，化合價升高，失去電子； 總反應式為：兩極反應的加合； 書寫反應時，還應該注意得失電子數(shù)目應該守恒。 [評價]回答的很好。 燃燒電池反應中確定哪一極發(fā)生的是什么反應的關鍵是： 負極：化合價升高，失去電子，發(fā)生氧化反應； 正極：化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應。 [講述]電池給我們帶來了方便，同時也給我們帶來了污染。例如，廢舊電池中含有多種重金屬離子和酸堿等有害物質，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，及時回收。 [課堂小結] 常見化學電源電極反應式和總反應方程式的書寫步驟 [作業(yè)布置] [板書設計] 第3節(jié) 化學電源 一、一次電池 干電池（鋅錳干電池） 酸性：兩極材料是Zn、MnO2 電解質溶液是：NH4Cl 負極：Zn-2e—=Zn2+ 總反應：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 二、二次電池 　鉛蓄電池 負極（Pb）：Pb+ SO42—-2e—=PbSO4 正極（PbO2）：PbO2+SO42—+2e—= PbSO4+2H2O 總反應： Pb＋PbO2＋2SO42－＋4H＋2PbSO4＋2H2O 三、燃料電池 氫氧燃料電池： 酸性（Ｈ２ＳＯ４）：負極：2H2—4e—=4H+ 正極：O2+4H++4e—=2H2O　　 總反應：2H2+ O2=2H2O 堿性（ＫＯＨ）：負極：2H2＋４ＯＨ——4e—=２Ｈ２Ｏ 正極：O2+2H2O+4e—=4OH— 總反應：2H2+ O2=2H2O 教學反思： 本節(jié)內容應聯(lián)系生活實際，向綜合性、應用性和實踐性轉化。因此本節(jié)課的設計應注意：挖掘原電池的原理和組成條件，使學生認識到化學知識與工農業(yè)生產、科學發(fā)展、日常生活有密切的聯(lián)系，以激發(fā)學生學習化學的興趣。更重要的是啟發(fā)學生運用化學知識解決實際問題，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。