《发展中的化学电源》参考教案

4/8第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第二课时课题化学能与电能（第二课时）教学目标（1）复习原电池原理（2）掌握简单的电极反应的书写（3）了解常见化学电池的组成与应用。（4）了解新型燃料电池的组成和工作原理。重点原电池的原理难点原电池原理在生产、生活中的实际运用教学方法练习、阅读、讲解、讨论相结合仪器、用品教师活动学生活动设计意图让学生展示自己制作的“水果电池”并演示，“水果电池”能使二极管发光。复习提问：下列装置哪些可以形成原电池?若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。小结：1．原电池：将化学能转变为电能的装置。2、组成原电池的条件：①有两种活泼性不同的金属或金属跟导电非金属作电极且用导体相连；②有电解质溶液或熔融的电解质；③电极与电解质溶液组成闭合回路；④具备能自发发生的氧化还原反应（通常为原电池的负极与电解质溶液之间的氧化还原反应）。

注意：很活泼的金属不能作原电池的负极，如K、Na、Ca等练习一练习二3．两极的名称及判断方法：负极：发生氧化反应的一极，电子流出的一极；

正极：发生还原反应的一极，电子流入的一极。判断方法：此可见，“谁活泼谁负极”作为原电池中电极判断的方法并不是万能的，应该根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应。

4．电极反应式和总反应式：以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例负极(锌片)：Zn－2e－==Zn2＋（氧化反应）

正极(铜片)：2H＋＋2e－==H2↑（还原反应）

总反应：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑5．原电池原理的应用：（1）加快氧化还原反应的速率。（2）制造多种多样的化学电源。（3）比较金属活动性的强弱。（4）防止金属的腐蚀。二．发展中的化学电源1、干电池常见的化学电池是锌锰电池负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）正极（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原反应）【学与问】原电池的缺陷：即使断开外电路时，负极也在反应，使得原电池无法长时间储放。锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？自己收集废旧干电池将其破开观察干电池改进原电池的策略关键问题：在断开外电路时，让负极化学反应停止或者缓慢反应技术攻关方向：改换电解质——干电池、碱性电池改换电极材料——燃料电池【讲解】为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。2、充电电池充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。（1）铅蓄电池（2）镍－镉碱性蓄电池（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。学生阅读课本P40观察其构造3、燃料电池氢氧燃料电池：是一种高效、环境友好的发电装置。让学生通过阅读课本了解各种化学电源，通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。【思考与交流】如何科学合理地使用充电电池？废旧电池的回收利用废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染，并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。[板书设计]1、两极的名称及判断方法：负极：发生氧化反应的一极，电子流出的一极；

正极：发生还原反应的一极，电子流入的一极。判断方法：

2、电极反应式和总反应式：以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例负极(锌片)：Zn－2e－==Zn2＋（氧化反应）

正极(铜片)：2H＋＋2e－==H2↑（还原反应）

总反应：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑3、原电池原理的应用：（1）加快氧化还原反应的速率。（2）制造多种多样的化学电源。（3）比较金属活动性的强弱。（4）防止金属的腐蚀。二．发展中的化学电源1、干电池常见的化学电池是锌锰电池负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）正极（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原反应）2、充电电池（1）铅蓄电池（2）镍－镉碱性蓄电池（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。3、燃料电池氢氧燃料电池：废旧电池的回收利用教学反思本节课是一节以学生为主体的实验探究式新课，通过创设情景，引导学生进入探索的情境之中，如引入课题时，将一音乐卡的纽扣电池拆除，再将锌片与铜片分别连接其正极、负极，平行插入稀硫酸中，优美的音乐声缓缓响起，立刻就将学生的注意力集中起来，产生探究的欲望，然后让自主实验探究成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激发学生的学习积极性。通过科学探究实验，分别改变金属的连接方式，更换电解质溶液及电极等实验,对原电池的构成条件进行深入探究，通过反复的改变条件进行探索，使学生的认知结构不断发展，从而提高学生的分析问题和解决问题的能力，通过让学生制作“水果电池”，进一步验证、巩固所学知识，开阔视野，培养学生创新意识，把探究教学内容迁移和拓展。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重在实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践中学会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，充分发挥了学生的主体作用