有关原电池的研究性学习案例设计

有关原电池的研究性学习案例设计摘要：1研究目的及意义在中学化学实际教学的综合练习中，常常涉及有关原电池的工作原理等方面一系列问题。特别是随着科学技术的飞速1研究目的及意义在中学化学实际教学的综合练习中，常常涉及有关原电池的工作原理等方面一系列问题。特别是随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，电池的应用范围越来越广泛。当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池，广泛应用于日常生活和科学技术的各个层面。本课题案例适用于高中二年级学习了第三章第四节之后。教师在学生已有知识基础上实现知识的迁移拓展，使学生巩固掌握原电池的工作原理，认识各种常用原电池的基本构造。在研究过程中，提高学生的科学素养，培养学生的相互配合、相互合作的团队精神。2活动准备

(1)提前一周通知学生收集各种常见电池或图片作为标本，包括干电池、可充电电池、钮扣电池、海水电池、燃料电池、太阳电池等。

(2)成立研究小组。编组方式可根据学生的特长自由组合，教师也可有目的地安排。小组定员：为了便于交流、沟通与协作，并根据资料、信息分类查询的需要，把全班分成5个小组，每小组10人左右。各小组负责研究的子课题分别为：干电池、可充电电池、钮扣电池、海水电池、燃料电池、太阳电池。各小组研究的子课题内容主要为：基本构造、工作原理和应用范围。小组分工：每小组选出一名同学做课题负责人，小组成员按照特长、爱好、性格进行分工。3

活动过程（1）聘请电化学方面的专家为同学做电池方面的报告。（2）学生走访相关方面的专家、到有关部门做调查，做好记录；到市电池工业部门了解相关方面知识。（3）到图书馆、资料室或上网查询有关电池知识的资料。4资料汇总（1）各小组查完资料后，组长组织本组同学汇报各自的研究结果，并请指导教师给予相应指导。（2）小组内部将确认的结果进行筛选、分类、整理，并写出初步的调查报告。（3）小组间进行调查报告的交流、研讨和评价，向其他组征求修改初稿的意见，并认真对待他人意见和建议，写出修改稿。5研究成果汇报5.1

小组成果各小组写出自己的调查报告，并在全班交流，班组编制一期墙报展出各小组的研究成果。5.2

集体成果将各小组的研究结论进行汇总，出示一份大家认可的调查报告，得出课题结论。5.2.1

干电池（以锌

锰干电池为例）

（1）基本构造：干电池以锌皮制成的圆筒形外壳作负极，顶端附有铜帽的石墨碳棒作正极，它的周围用石墨和二氧化锰的混合物填充固定。正极和负极间装入氯化锌和氯化铵的水溶液作为电解质，为了防止溢出，用浆糊制成糊状物。

（2）工作原理：Ｚｎ+2ＭｎＯ2+2ＮＨ4+=Ｚｎ2++Ｍｎ2Ｏ3+2ＮＨ3+Ｈ2Ｏ负极：Ｚｎ-2ｅ=Ｚｎ2+正极：2ＮＨ4++2ｅ=2ＮＨ3+Ｈ2，2ＭｎＯ2+Ｈ2=Ｍｎ2Ｏ3+Ｈ2Ｏ（3）应用范围：干电池是应用于工农业生产及人民生活中最普遍的一种电池。普通锌锰电池生产工艺简单、成本较低，深受人民欢迎，但其电池容量和放电时间均不如碱性锌

锰电池。另外，干电池对环境影响较大，一节1号电池烂在地里，它的溶出物可使1ｍ2的土壤丧失农用价值。5.2.2可充电电池（以氢镍电池为例）

（1）基本构造：氢镍电池的正极板材料为ＮｉＯ（ＯＨ），负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的ＫＯＨ水溶液，隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。

（2）工作原理：1/2Ｈ2+ＮｉＯ（ＯＨ）=Ｎｉ（ＯＨ）2负极：1/2Ｈ2-ｅ+ＯＨ-=Ｈ2Ｏ正极：ＮｉＯ（ＯＨ）+ｅ+Ｈ2Ｏ=Ｎｉ（ＯＨ）2+ＯＨ-

（3）提高了学生自学能力、预习能力、动手能力和解决问题的能力。

（4）通过活动的开展，学生接受了一次较为完整的科学思维训练，为今后