高中化学-《化学电源》教学设计学情分析教材分析课后反思

化学电源教学设计

一、教学目标:

1.知识与技能:

复习原电池的化学原理，掌握形成原电池的基本条件。掌握电极式书

写的一般步骤。

2.过程与方法：

通过化学化学电源的使用史实引导学生以问题为中心的学习方法。学

会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践一认识一再实践一再认

识的辨证唯物主义的思维方法。

3.情感态度与价值观：

通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是勇于创新的科学态度。

激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

二、教学难点：化学电池的反应原理、电极反应式的书写

教学重点：一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理

三、教学过程：

【介绍】化学电池的起源。

【讲述】由伏打电堆到丹尼尔电池再到干电池的诞生。

【广告引入】第一则广告：白象电池。

【提问】为什么电池会出现漏液，胀气的现象。

【学生讨论交流】正极生成了氨气和氢气，存在自放电问题。

【升级讲述】碱性锌锦干电池的优化。

【书写电极式】

负极：Zn-2e-+20H-=ZnO+H20

正极：Mn02+2e-+2H20=Mn(0H)2+20H-

【学生分析书写模型】

1、看材料，定两极

2、列物质，标得失

3、看环境，配守恒

【情感教育】一次电池的污染，注意回收利用。

【广告引入】第二则广告：白象牌蓄电池

【汇报交流】电极反应：(放电时)可以自发进行

负极：Pb(s)+SOZ(aq)-2e-=PbS04(s)

-

正极:PbO2(s)+4H'(aq)+SO?(aq)+2e=PbS04(s)+2H20(l)

总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO](s)+2H20(l)

电极反应：(充电时)不能自发进行

阴极：PbSO.,(s)+2e=Pb(s)+S0.,2'(aq)

2-

阳极：PbSOjs)+2H20(l)-2e「=PbO2(s)+4H'(aq)+S04(aq)

总反应：2PbsOKs)+2H20(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2so“aq)

【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。

【提问】是否可以安装在手机上？

缺点：笨重

【广告引入】第三则广告：OPPO手机，充电5分钟，通话两小时。

【练习】：锂离子电池电极方程的书写。

-+

负极：LixC6—xe==xLi+C6

1

正极：Li1-xCo02+xLi+xe—==LiCo02

【图片导出】燃料电池，展示氢氧料电池图片

【动手操作】自制氢氧燃料电池并分析带动风扇转动的原因。

【书写电极式】

酸性介质电极反应

【归纳讲述】：能够燃烧的物质在一定条件下都能和相应的氧化剂（常

用的是氧气）构成燃烧电池，可燃物（还原剂）做负极，氧化剂做正

极。书写电极反应时要特别考虑电解质溶液的影响，尤其是电解质溶

液的酸碱性。

【深化概括化学电源的本质】

1.什么叫化学电源--能够实际应用的原电池

2.化学电源的本质--原电池原理+电池结构材料

【总结】化学电源的发展推进也体现着人类文明的发展进程。

《化学电源》学情分析

前面关于原电池的学习，是了解化学能怎样转换成电能的理论性

问题，而本节教学是要进一步了解依据原电池原理开发的技术产品一

一化学电池。

化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，小到手表、单放

机、儿童玩具，大到航空航天、卫星通讯，几乎无处不在。因此，学

生在过去的学习和生活中已经对许多不同类型的电池有所了解。正是

基于这一点，教科书一开始设置的“学与问”就是要学生自觉地将•自

己已经积累的感性知识与新课教学内容紧密联为了帮助学生对化学

电池的了解继续深入一步，在具体知识方面，教科书概要性地介绍了

电池的分类、优点以及质量优劣的判断标准，并以三大类型电池一一

一次电池、二次电池、燃料电池的相关知识为主线，以碱性锌镒电池、

铅蓄电池和氢氧燃料电池为代表，简要介绍了电池的基本构造、工作

原理、性能和适用范围系起来。

本节教学注重电化学知识与科技发展的紧密联系，教科书中提供

了“锌银电池”“锂电池”“微型燃料电池”等阅读资料，目的是帮助

学生了解电池工业发展的现状和前景。在教学中，我们还应密切关注

能源、环保方面的时事新闻，关注科技发展的动态，以适时地为教学

补充相关素材。

《化学电源》效果分析

本节课打破原有的课堂形式，以广告的发展历程为话题，在电池

迭代更新的认识中，研究不同电池的工作原理，在动手操作中体验化

学原理和科学技术的完美融合。在课堂中，引导学生关注与化学有关

的社会热点问题，认识环境保护和新能源开发的重要性。具有可持续

发展意识和绿色化学观念，深刻理解化学、技术、社会和环境之间的

相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，体验化学进步对人类文

明的推动。

因此，我在本堂课中，充分开展学生的探究式实验，并进行充分

的讨论，引导学生掌握从现象到本质的关系。由于课前进行了充分的

准备，所以一堂课下来，教与学都收到了很好的效果：

1.广告的引入，激发同学们的学习兴趣，关注电池迭代进步中化学

技术对人类文明的支持。

2.以碱性锌锦电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池为代表，简要介绍了

电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围，引出了绿色环保等

概念研究解决化学能转电能的方法和途径，能认识化学现象与模型

之间的联系，能运用认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变

化。

3.通过实验探究，体会让学生亲自动手，以缩短观察的距离，增

强了实验效果。

化学电源教材分析

化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，小到手表、单放

机、儿童玩具，大到航空航天、卫星通讯，几乎无处不在。因此，学

生在过去的学习和生活中已经对许多不同类型的电池有所了解。正是

基于这一点，教科书一开始设置的“学与问”就是要学生自觉地将自

己已经积累的感性知识与新课教学内容紧密联系起来。

本节课的重点是利用化学反应中的能量转化观点，了解化学能和

电能相互转化的实际意义及其重要作用。难点在于从物质的氧化还原

反应角度，理解化学电源的种类及其工作原理，会书写电极反应式。

同时教育大家以可持续发展意识，了解各类化学电源的优缺点和化学

电源的发展趋势。

为了帮助学生对化学电池的了解继续深入一步，在具体知识方面,

教科书概要性地介绍了电池的分类、优点以及质量优劣的判断标准,

并以三大类型电池------次电池、二次电池、燃料电池的相关知识为

主线，以碱性锌锦电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池为代表，简要介绍

了电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围，引出了绿色环保等

概念。

本节教学注重电化学知识与科技发展的紧密联系，教科书中提供

了“锌银电池”“锂电池”“微型燃料电池”等阅读资料，目的是帮助

学生了解电池工业发展的现状和前景。在教学中，我们还应密切关注

能源、环保方面的时事新闻，关注科技发展的动态，以适时地为教学

补充相关素材。

新课引入，重在激发学生学习的兴趣。在学生活动的基础上，可

配合使用一些实物或图片的展示，加上对各类电池标志的辅助说明，

或者引用一段关于电池工业的新闻报道，都有助于引起学生对本课教

学内容的关注和积极参与探究的意识。关于一次电池、二次电池和燃

料电池的教学可以从不同角度展开，既可以从学科知识的角度介绍化

学电池的分类、工作原理和用途，也可以从历史的角度介绍化学电池

工业随社会、科技发展而发展的历程和前景，同时还应注意帮助学生

理解一一要使一项理论性研究成果转化成技术产品，实现其应用价值,

需要考虑许多复杂的技术问题和社会问题。

化学电源评测练习

［基础自测］

1.判断正误(正确的打“V”，错误的打“X”)。

(1)燃料电池工作时的能量转化形式与火力发电时的能量转化形

式相同。()

(2)燃料电池工作时，还原剂通过燃烧将化学能转化为电能。

()

(3)铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应。

()

(4)燃料电池工作时，化学能可以全部转化为电能。()

(5)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。()

(6)碱性锌镒干电池比普通锌镒干电池的比能量高、可储存时间

长。()

(7)锌银二次电池充电时，锌电极接电池的正极。()

2.一种充电电池放电时的电极反应为：

--

H2+20H-2e=2H20；

-

NiO(OH)+H20+e-=Ni(0H)2+0Ho

当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是

()

A.乩0的还原B.NiO(OH)的还原

C.乩的氧化D.Ni(OH)2的氧化

3.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁电池放电时

电压高而平稳，因而越来越成为人们研制绿色原电池所关注的焦点。

放电

其中一种镁电池的反应为AMg+MosSi充电MgM03sl，则镁电池放电时，

下列说法错误的是()

A.帼2+向正极迁移

B.正极反应式为Mo3s1+2xe-=%：&'-

C.Mo3s4发生氧化反应

D.负极反应式为刈g—2xe-=Mlg"

4.在碱性锌镒干电池中，已知氢氧化钾溶液为电解质，发生的

电池总反应为Zn+2Mn02+2H20=2Mn0(OH)+Zn(0H)2o下列该电池的

电极反应，正确的是()

A.负极反应为Zn—2e-=Zn"

B.负极反应为Zn-2—+2H20=Zn(0H)2+2H+

C.正极反应为2Mn0z+2e-+2H+=2MnO(OH)

D.正极反应为2MnC»2+2e-+2H20=2Mn0(0H)+20H-

5.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2co八K2cOs为电解质，以CH,

为燃料时，该电池工作原理如图。下列说法正确的是()

A.a为CH”b为CO?

B.cor向正极移动

C.此电池在常温时也能工作

D.正极电极反应式为02+20)2+46-=20)厂

6.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbOz,电解质

为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为Pb+Pb02+2H2S0.,=2PbS04+

2H2O。试根据上述情况判断：

(1)蓄电池的负极材料是。

⑵工作时，正极反应为

(3)工作时，电解质溶液的pH(填“增大”“减小”或“不

变”)。

(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向极。

(5)电流方向从极流向极。

(6)充电时，铅蓄电池的负极与电源的极相连接。

［深度思考］

1.下列有关化学电池的说法中正确的是()

A.化学电池只能将化学能转化为电能

B.燃料电池能将全部化学能转化为电能

C.锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长

D.一次电池包括干电池和蓄电池

2.科学工作者为心脏病患者设计的心脏起搏器的电池是以Pt和

Zn为电极材料，依靠人体体液中含有的一定浓度的溶解氧、仁和Zr?

+进行工作的。该电池工作时，正极的电极反应式为()

A.Zn—2e-^Zn2t

+

B.2H+2e-=H2t

--

C.40H-4e=02t+2H20

+-

D.02+4H+4e=2H20

3.熔融碳酸盐燃料电池，是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质

隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池，其电解质是熔融态

碳酸盐。下图是用熔融碳酸盐作电解质，氢气和氧气形成的燃料电池。

下列说法不正确的是()

A.该电池放电时，负极的反应式为乩-2e-+aT=H20+C()2

B.该电池中的CO厂由左边移向右边

C.该电池放电时，正极的反应式为02+2C02+4e-=2C(r

D.该电池放电时,当转移4mol电子时正极消耗1molO2和2mol

C02

4.(1)依据原电池的构成，下列化学反应在理论上可以设计成原

电池的是(填序号)。

A.C(s)+C02(g)=2C0(g)

B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaCl(aq)+H20(l)

C.2H20(l)=2H2(g)+02(g)

D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

若以熔融的K2c与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个

原电池，请写出该原电池的负极反应式：

(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以反、乩为电极反

应物，以HC1—NHC1为电解质溶液制造新型燃料电池，放电过程中，

溶液中俊根离子浓度逐渐增大。请写出该电池的正极反应式：

《化学电源》课后反思

在学校领导和组内老师的指导和帮助下，我顺利地开设了录像课

《化学电源》，课虽然结束了，但留给我的思考和反思并没有结束。

通过本节课的教学，使我深切地感受到：教师应成为学生学习的

组织者、参与者、帮助者、引导者、促进者，成为课程的研究者、开

发者、决策者；课堂上不仅自己要活跃，更要使学生充分活跃，.应最

大可能地把学生的热情，积极性，主动性调动起来，给他们一个充满

乐趣的时间和空间