鲁科版高中化学选修四1.3《化学电源》教案
高中化学电源优质课教案
高中化学电源优质课教案科目:化学年级:高中课时:1课时教材:《高中化学教材》教学目标:1.了解不同类型的化学电池,以及它们的工作原理和应用。
2.了解电池的电子流和离子流的关系。
3.掌握化学电池中的基本原理和主要化学反应。
4.能够分析和解决实际问题中关于化学电池的应用。
教学重点:1.不同类型的化学电池及其工作原理。
2.电池中的电子流和离子流的关系。
3.化学电池的主要化学反应。
教学难点:1.理解电子流和离子流的关系。
2.分析和解决实际问题中的化学电池应用。
教学方法:1.讲授法:讲解不同类型的化学电池及其原理。
2.示范法:通过实验演示电池中的电子流和离子流的关系。
3.讨论法:讨论化学电池在实际应用中的问题。
教学过程:一、导入(5分钟)教师介绍化学电源的重要性,引出今天的课题。
二、讲解不同类型的化学电池及其工作原理(15分钟)1. 阐述原电池和电解质电池的区别。
2. 分别介绍原电池和电解质电池的工作原理。
三、讨论电子流和离子流的关系(15分钟)1. 分析电子流和离子流在电池中的运行机制。
2. 根据实验结果讨论电子流和离子流的关系。
四、实验演示(15分钟)1. 设计实验,演示不同类型电池的反应。
2. 学生观察实验证明电子流和离子流的关系。
五、应用拓展(5分钟)1. 学生分组讨论电池在实际应用中可能遇到的问题。
2. 提出解决方案,分享讨论结果。
六、课堂总结(5分钟)回顾本节课的重点内容,强调化学电源在现代生活中的重要性。
教学反思:通过今天的课程,学生应该了解化学电源的种类、原理及应用,同时也应该掌握电子流和离子流在电池中的关系。
教师在讲解和实验中应该注重理论与实践的结合,让学生能够更好地理解化学电源的相关知识。
2013山东省滕州一中高二化学教案《化学电源》(鲁科版选修四)
第3节化学能转化为电能--电池滕州一中西校---李有恒第3节化学电源---第2课时教学目标:知识与技能:1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池;2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;3、学习化学电池的构成,电极反应式及总反应式的书写。
过程与方法:培养学生观察能力和思考问题的能力。
情感态度与价值观:感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观,增强学生的环保意识。
教学重点:化学电源的结构及电极反应的书写教学难点:化学电源的结构及电极反应的书写课时安排:1课时教学方法:阅读、启发、讨论式教学过程:[复习引入]1、构成原电池的条件是什么?2、原电池的原理是什么呢?回答:1、(1)有活泼性不同的两种金属(或一种是非金属导体,如石墨)作电极;(2)要有电解质溶液;(3)要形成闭合回路。
2、原电池是由化学能转化为电能的装置。
[提问]我们以前所学的原电池有哪些缺点?[学生回答]反应一段时间后,就不会产生电流了,且携带不方便。
[过渡]原电池结构简单,时间一长,就不能产生电流,因而没有实用价值。
下面介绍根据原电池原理制作的实用电池,他们已被广泛用于日常生活、生产和科学技术等方面。
[板书] 第3节化学电源[阅读]课本回答下列问题:[投影问题]①实用电池的特点;②什么是一次电池,什么是二次电池?③判断一种电池优劣的标准是什么?[学生回答][讲述]下面我们学习几种化学电池。
请同学们先观察几种电池示意图:[设问]根据示意图你能说明电池的种类吗?回答:锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。
[设问]①电池的两极各发生了什么反应?②电池正、负两极应该如何确定?回答:①活泼的金属为负极,发生氧化反应。
不活泼的金属为正极,发生还原反应。
[讲解]电池可以分为一次电池和二次电池,比如:干电池是一次电池。
[板书]一、一次电池[展示] 展示学生解剖的干电池让学生观察并回答:[投影问题]干电池的两极材料是什么?电解质溶液是什么?两极反应式如何书写?总反应如何书写?[学生回答教师板书] 纠正学生的错误,写出正确的反应。
鲁科版高中化学选修四 1.3.2 化学电源
1.3.2:化学电源
化学电源
教学目标 第2 页
知道常见化学电源的种类
能分别举例简要说明锌锰干电池、铅蓄电池、
燃料电池的工作原理及其应用
化学电源
第3 页
化学电源
第4 页
化学电源
第5 页
生活中形形色色的电池, 有可充电的,有不可充 电的,你对这些化学电 源的了解有多少?
四、氢氧燃料电池
化学电源
负极反应物 正极反应物 负极产物 【例1】锌锰干电池在放电时,总反应方程式可以表示为:
第 17 页
正极产物
Zn(s)+2MnO2+2NH4+===Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O, 在下图所示电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( C ) A.Zn C.MnO2和NH4+ B.碳 D.Zn2+和NH3
正极:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O 电池反应: 2H2 + O2 === H2O 燃料电池的燃料除了氢气之外,还有甲烷、甲醇和乙醇等。
化学电源
燃料电池的优点
1 2 3
第 15 页
能量利用率高
可连续使用
污染轻
化学电源
课时小结
一、化学电源的分类 二、锌锰干电池 三、铅蓄电池
第 16 页
第7 页
正极:至今仍然存在争议
和氯化锌
一种观点认为
2NH4+ + 2e- ===2NH3 + H2 酸性锌锰干电池
化学电源
负极:Zn + 2OH- - 2e- === ZnO +H2O
第8 页
正极:2MnO2 + 2H2O + 2e- == Mn(OH)2 + 2OH氢氧化锰 电池反应:Zn + MnO2 + H2O == ZnO + Mn(OH)2
高中化学化学电源教案设计
高中化学化学电源教案设计化学电源又称电池,是一种能将化学能干脆转变成电能的装置,它通过化学反响,消耗某种化学物质,输出电能。
接下来是我为大家整理的中学化学化学电源教案设计,盼望大家喜爱!中学化学化学电源教案设计一一、教学设想动手实践、自主探究与合作沟通是新课程标准强调学生学习的重要方式。
在教学过程中,为了更好的指导学生自主学习、合作学习、自主探究,在实践中获得学问,从而表达建构主义“以学生为中心”的教育思想,我将教材内容与探究性学习结合在一起,依据学生的年龄特征及认知规律,设计了“由实践到理论,理论指导实践”的教学思路。
二、教材分析1.教材的地位和作用《化学电源》选自平凡中学课程标准试验教科书(山东科技版)《化学反响原理》(选修)第一章第三节。
在学习了原电池的工作原理后,通过对化学电源的学习,可以使学生了解原电池的实际应用,加深学生对原电池原理的理解,使学生的相识上升。
2.教学目标依据课程标准、教材内容的特点,结合学生的实际状况,确定如下教学目标。
(1)学问与技能①通过查阅资料,了解电池的独创开展史,相识电池的分类、构造、主要用途及对环境的危害,造就获得、分析、加工、利用信息的技能。
②了解三种常见化学电源的构造、工作原理及应用,并能设计一些简洁的原电池装置。
③通过试验探究稳固学生试验操作的根本理论与技能。
(2)过程与方法①通过查阅资料,使学生感悟求知过程,拓展所学的学问,造就学生收集处理信息,分析归纳的实力。
②通过用Flash展示三类化学电源的工作原理、探究过程的体验与沟通,造就学生试验设计的实力、发散式思维实力、创新实力、表达实力、与人沟通沟通、合作的实力,熬炼学生的思维品质,造就创新精神。
③使学生体会由实践到理论、再由理论指导实践的科学方法。
(3)情感看法与价值观①通过资料的查找,激发学生探究化学科学奥妙的爱好,使学生保持对科学的求知欲。
②通过试验探究,让学生尝试获得胜利的体验,造就他们的创新精神和一丝不苟的科学看法,激发了学生对生活的酷爱和期望③通过关注废旧电池的污染,渗透“绿色化学”意识教育,增加学生的环保意识,激发学生的社会责任感。
鲁科版高中化学选修4-1.3《原电池的工作原理》名师教案1
《原电池的工作原理》名师教案一.教材分析1、内容地位和作用本课时内容选自鲁科版选修4《化学反应原理》第1章第3节第1课时。
从整个知识体系看,这部分内容既是在必修1“氧化还原反应”和必修2“化学反应与能量变化”的基础上,对电化学知识的进一步深入和拓展,体现了新课标教科书的螺旋式编排逻辑。
从本章节教学单元看,“原电池”与前一节“电解池”是电化学中的两大分支,为并列关联性教学内容,同属本章知识的重要组成部分。
可以看出,本课时内容除了知识本身的意义与作用外,在章节及知识体系的建构中,也起着比较重要的承转作用。
2、教科书呈现方式教科书通过“联想与质疑”栏目引入课题,再通过“活动探究”栏目将化学能与热能、电能之间的转化,切入本节课的主题知识:原电池的工作原理。
对于教学内容处理,总体按教科书顺序,个别环节作些增删,如增加化学史导入、增加电化学知识归类等,目的是更好地引导学生从认识逻辑上去把握知识结构。
3、教科书疑难问题处理教科书疑难内容:(第21页右上角框图)问题2:原电池中电极反应的反应物一定要来源于电极材料或电解质溶液吗?基于本节课设计的重点是通过实验探究回顾并强化对原电池构成和工作原理的理解,设计了分组探究实验,课堂时间紧张,故为避免初学阶段学生思维冲突过大,而出现教师讲而不清的现象,将该问题留待下一课时“化学电源”学习燃料电池时一并处理。
二.学情分析:从学生的知识储备和认知基础上看,在本节课学习之前,学生已初步掌握了原电池的构成条件,对其工作原理有简要了解,具备了一定的“先备认知基础”。
通过由易到难的新旧知识关联,结合本节课对单液、双液(盐桥)原电池的对比学习,学生对原电池的工作原理的认识能进一步达到理解水平,为后续化学电源和电化学防腐的学习奠定知识基础。
三.教学目标:1、知识与技能:通过本节课的学习,理解单液和双液原电池的工作原理;掌握构成原电池的条件;初步学会电极反应的判断和简单电极反应式的书写。
鲁科版高中化学选修4-1.3《化学能转化为电能——电池》第二课时参考教案2
第3节化学能转化为电能——电池(共三课时)一、教学目标1、知识与技能目标①通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理,根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法,以及电池反应的概念。
②通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
③通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子,理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。
2、过程与方法目标①通过原电池装置的设计实验,培养学生动手、动脑的能力,以及分析、处理实验数据的能力。
②通过交流讨论,训练学生的思维能力,培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
3、情感态度与价值观目标通过学习,使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献,从而赞赏化学的作用。
二、重点、难点重点:原电池的工作原理,写出简单的电极反应及电池反应,金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。
难点: 原电池的工作原理,金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
三、教学过程第2课时化学电源[多媒体展示]展示生活中常见的电池或实物普通的锌锰电池,碱性锌锰电池,手机,银锌电池,锂电池,铅蓄电池,氢镍电池,燃料电池图片等。
[讲解]根据化学电池的用途,可以分为一次电池,可充电电池和燃料电池。
[板书]一、一次电池观察锌锰干电池,根据日常生活常识,请同学叙述干电池的正极材料、负极材料、两极之间的填充物。
(填充物分为酸性和碱性两种)①酸性锌锰电池为充入NH4Cl和ZnCl2浓溶液,用淀粉糊固定化。
电极反应:负极反应Zn→Zn2++2e-正极反应2NH4++2e-→2NH3+H2②碱性锌锰电池为KOH代替NH4Cl作电解质负极反应Zn+2OH-→ZnO+H2O+2e-正极反应MnO2+2 H2O+2e-→Mn(OH)2+2OH-电池反应Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2讨论:酸性锌锰电池和碱性锌锰电池的优缺点。
[板书]二、可充电电池(二次电池)常见的为铅蓄电池。
2020-2021学年鲁科版化学选修4学案:1.3第1课时 原电池的工作原理 化学电源含解析
第3节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理化学电源1.理解原电池的工作原理及其构成条件,了解常见的化学电源。
2.能判断原电池的正负极,并正确书写电极反应式。
(重点) 3.能根据原电池原理设计简单的原电池。
授课提示:对应学生用书第15页知识点一原电池的工作原理1.两种铜锌原电池装置的对比装置图相同点实验现象检流计指针偏转,锌片质量减小,铜片质量增加电子流向电子由锌片流向铜片能量转化将化学能转化为电能电极反应及反应类型正极:Cu2++2e-===Cu还原反应负极:Zn-2e-===Zn2+氧化还原总反应方程式Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu反应区域氧化反应和还原反应在同一区域进行正负极通过盐桥联系在一起,氧化反应和还原反应在不同区域进行不同点回路外电路:电子由锌片经导线流向铜片内电路:溶液中自由移动离子的定向移动外电路:电子由锌片经导线流向铜片内电路:除溶液中离子定向移动外,盐桥起到沟通两个半电池的作用(1)概念:将化学能转变为电能的装置。
(2)构成条件①两个电极:活泼性不同的两种金属或一种金属与一种非金属导体。
②电解质溶液。
③形成闭合回路。
[自我诊断](1)原电池中外电路电子流动的方向是正极流向负极,溶液中阳离子向正极移动。
(×) (2)铜锌原电池中,若将铜片抽走,则不会发生反应。
(×)(3)铜、锌、稀硫酸构成的原电池,铜片是阳极,锌片上有气泡产生。
(×) (4)所有化学反应的化学能均能直接转变成电能。
(×) 知识点二化学电源 1.常见电源分类⎩⎪⎨⎪⎧一次电池:只能放电,不能充电二次电池(可充电电池)⎩⎪⎨⎪⎧放电时—原电池反应充电时—电解池反应燃料电源2.常见电源(1)锌锰干电池(一次电池) ①酸性锌锰干电池 负极:Zn -2e -===Zn 2+正极:2NH +4+2e -===2NH 3↑+H 2↑总方程式:Zn +2NH 4Cl===ZnCl 2+2NH 3↑+H 2↑ ②碱性锌锰干电池负极:Zn -2e -+2OH -===ZnO +H 2O 正极:MnO 2+2H 2O +2e -===Mn(OH)2+2OH -总方程式:Zn +MnO 2+H 2O===ZnO +Mn(OH)2 (2)铅蓄电池(二次电池) 放电时(原电池):负极:Pb +SO 2-4-2e -===PbSO 4正极:PbO 2+4H ++SO 2-4+2e -===PbSO 4+2H 2O 总方程式:Pb +PbO 2+2H 2SO 4===2PbSO 4+2H 2O 充电时(电解池):阴极(电池的负极):PbSO 4+2e -===Pb +SO 2-4阳极(电池的正极):PbSO 4+2H 2O -2e -===PbO 2+4H ++SO 2-4 总方程式:2PbSO 4+2H 2O===Pb +PbO 2+2H 2SO 4 (3)氢氧燃料电池 ①碱性电解液:负极:2H 2+4OH --4e -===4H 2O 正极:O 2+2H 2O +4e -===4OH -②酸性电解液:负极:2H2-4e-===4H+正极:O2+4H++4e-===2H2O③中性电解液:负极:2H2-4e-===4H+正极:O2+2H2O+4e-===4OH-总方程式:2H2+O2===2H2O[自我诊断]可充电电池的充电、放电过程的原理分别是什么?两过程是否是可逆反应?[提示]可充电电池放电时是原电池,把化学能转变为电能,充电时是电解池,把电能转变为化学能。
鲁科高中化学选修41.3《化学电源》 公开课获奖教案
1.3.2《化学电源》教学设计【教学目标】(一)知识与技能1、了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。
2、了解常见电池的工作原理,初步学会电池正负极的判断方法,初步学会简易电池的制作。
3、了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。
(二)过程与方法1、通过学生自己制作水果电池,培养学生动手操作能力及学以致远的思想。
2、通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理,激发学生学习的热情,提高他们的课堂参与度。
3、通过以电动车用的铅蓄电池实物展示,化抽象为具体,提高学生的兴趣和注意力。
(三)情感态度与价值观1、课前让学生查阅资料了解化学电源发展史,讨论电池的功与过。
并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染,来培养学生热爱科学的品质和环保意识,理解科学技术对人类发展的重要性。
2、利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式,使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响,形成较为客观、正确的能源观,培养了学生查阅资料,利用文献的科学探究能力。
【教学重难点】1、电池正负极的判断及简易电池的制作。
2、通过课外查资料与课内学习探究相结合,培养学生科学素养的养成。
【教学方法】查阅文献、交流讨论、分析归纳。
【教学过程】【复习】原电池的构成【复习】根据原电池的反应原理,能否制作简易电池。
提供素材:铜片、锌片、橙子、导线及其它实验仪器。
学生动手制作:水果电池【演示实验】在一瓣橘子上相隔0.5 cm分别插一小段铜片和铝片,把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极,试试能否听到“嘎嘎”声。
能够从耳机中听到“嘎嘎”声,说明了什么?用其他金属、水果、液体再试一试。
【过渡】人们依据原电池的反应原理,发明并制造了许多化学电源,而且这些化学电源不仅在生活中得到了广泛的应用,还在高科技领域及航天技术中也是不可缺少的,请同学们举例身边的电池。
学生举例:教师讲述:干电池是我们生活中最常见的电池,你们知道它的内部结构和工作原理吗?学生活动:解剖自带一节锌锰干电池提出问题:1、干电池的电极材料分别是什么?你是怎样判断出来的?2、干电池中的黑色物质是什么?糊状物质是什么?3、干电池是如何工作的?4、若处理不当,废干电池会给人类的环境带来什么影响?讲述:负极是锌筒,正极是碳棒,黑色物质是MnO2,糊状物质为NH4Cl电极反应式:负极:Zn-2e-+4NH3=[Zn(NH3)4]2+正极:2NH4++2e-+2MnO2=2NH3+2MnO(OH)总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)(注:1、电极反应式和总反应式无需学生记,只要了解即可,能根据总反应式推断出正负极材料是什么,正负极发生反应的是哪一种物质。
高中化学电源课件教案模板
高中化学电源课件教案模板
一、教学目标
1. 了解化学电源的基本原理和构成;
2. 了解化学电源在日常生活和工业中的应用;
3. 能够分析化学电源的工作原理并解释其反应过程;
4. 能够通过实验观察和测量化学电源的电压和电流,并进行数据处理;
5. 能够运用化学电源知识解决实际问题。
二、教学重点
1. 化学电源的构成和工作原理;
2. 电压和电流的概念和测量方法;
3. 化学电源反应的能量转化过程。
三、教学内容
1. 化学电源的基本原理
2. 化学电源的构成及分类
3. 化学电源在日常生活中的应用
4. 化学电源实验及数据处理
5. 化学电源的能量转化过程
四、教学步骤
1. 导入:介绍化学电源的概念及重要性;
2. 探究:通过实验观察和测量不同化学电源的电压和电流,并解释其原理;
3. 引导:引导学生分析化学电源的反应过程及能量转化;
4. 实践:设计实际应用场景,让学生运用所学知识解决问题;
5. 总结:总结本节课的重点内容,并展望下节课的学习内容。
五、教学方法
1. 实验探究法
2. 讨论交流法
3. 解析演绎法
4. 案例分析法
六、教学评价
1. 实验报告评价
2. 课堂表现评价
3. 作业与小测评价
七、教学资源
1. 化学电源实验器材
2. PowerPoint课件
3. 教材及教辅材料
八、教学展望
通过本节课的学习,学生能够深入理解化学电源的原理和应用,为以后相关学科的学习奠定基础。
同时,学生也能够在日常生活中运用化学电源知识,解决实际问题,培养实践能力和创新意识。
2020-2021学年高中化学鲁科版选修四备课资源:1.3.1 原电池的工作原理 化学电源
教学建议一、重难点分析重点:原电池的工作原理及电极反应的书写。
难点:原电池的工作原理。
二、教学思路电解原理和原电池原理都是电化学的重要基础理论。
不同的是,原电池原理研究的是如何利用能够自发进行的氧化还原反应将化学能转变为电能;而电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,从而使电能转换成化学能。
鉴于课程标准对电极电势等概念不作要求,在理论方面控制了知识的深度,因此在教学中只需要借助氧化还原反应理论和金属活动性顺序以及物理学中的电学知识对有关问题进行一些定性的介绍和分析(如对原电池中正、负电极的判断,设计原电池时对正、负电极材料和电解质溶液的选择以及对电极反应产物的判断等)。
通过对原电池中闭合电路形成过程的分析,引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念,要求学生能够写出相关的电极反应式和电池反应方程式。
同时,帮助学生对电化学的研究和应用范围形成一个概貌性的认识。
三、教学方法建议本课时教学可采用实验探究法,即引导学生通过对原电池产生电流现象的观察和分析,发现原电池在实现能量转化过程中存在的矛盾,并设想解决矛盾的思路,理解现有的解决矛盾的方法。
应该说,在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进,而是对旧的思维模式的一个质的突破。
过去认为氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移,而现在,是使氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同的区域之间通过特定的装置实现了电子的定向转移,为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
参考资料新型电池1.菠菜电池科学家参照太阳能电池原理,利用生物技术手段发明了新型菠菜电池。
科学家们首先从菠菜的叶绿体中分离出多种蛋白质,并将这些蛋白质分子与一种肽分子混合,这种肽分子能在蛋白质分子外形成保护层,为其创造类似植物内的生存环境。
之后,科学家将提取出的蛋白质分子铺在一层金质薄膜上,而后在其最上方再加一层有机导电材料,做成一个类似“三明治”的装置。
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.3 化学电源教学设计 鲁科版选修4
一、教学分析1.教材及课标相关内容分析前一节已经学习了原电池的工作原理。
本课时主要是让同学了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理;了解化学电源的进展以及电池对环境造成的污染,增加环保意识。
2.同学分析:前面第一课时学习了:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
由于同学之前没有电化学的基础,理解原电池原理有肯定的难度。
3.我的思考:通过图片呈现、同学争辩、沟通等方式导诞生活中同学们生疏的各种电池的进展过程,增加同学的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电池的缺陷,既增加了同学的分析,综合,应变力量,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
二、教学目标1.学问与技能:了解一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用;会推断电池的优劣。
2.过程与方法:本设计以开放式教学为指导思想,帮助以图片、争辩、归纳等手段,让同学在不断解决问题的过程中,建构理论学问,增加实际分析、解决问题的力量和创新精神。
3.情感态度价值观:生疏化学电源在人类生产、生活中的重要地位;了解环境爱护在生产生活中的重要作用。
培育同学的自主学习力量,信息搜集处理力量及团队合作精神。
三、教学重、难点及处理策略一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用是教学重点,化学电池的反应原理是教学难点。
本节课主要通过同学参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料,视频呈现、课堂争辩沟通以及联系前面所学学问,将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结,让同学主动对化学电池的反应原理进行建构。
四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图老师活动同学活动五、促进观念建构的教学过程六、板书设计其次节化学电源一、复习原电池1.构成原电池的条件2.原电池的原理(以Cu-Zn 原电池为例)负极(Zn):Zn – 2e = Zn 2+正极(Cu):2H+ +2e = H2↑总反应:Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2↑二、碱性锌锰电池三、铅蓄电池电极反应:(放电时) 可以自发进行负极:Pb(s)+ SO42-(aq) - 2e- = PbSO4(s)正极:PbO2(s)+ 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l) 总反应:Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l) 电极反应:(充电时) 不能自发进行阴极:PbSO4(s)+ 2e- = Pb(s)+ SO42-(aq)阳极:PbSO4(s) + 2H2O(l) - 2e- = PbO2(s)+ 4H+ (aq)+ SO42-(aq) 总反应:2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)四、氢氧燃料电池1、酸性介质的电极反应:负极:2H2 - 4e- = 4H+正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O总反应: 2H2 + O2 = 2H2O2、碱性介质的电极反应:负极:2H2+4OH-- 4e-= 4H2O正极:O2+ 2H2O + 4e-= 4OH-总反应: 2H2 + O2 = 2H2O。
化学电源-鲁科版高中化学选修4学案
第2课时化学电源[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知:通过对常见化学电源的分析,建立对原电池过程系统认识的思维模型,提高对原电池本质的认识。
2.科学态度与社会责任:增强科技意识,不断研发新型电池,满足人类社会发展的需求。
积极回收利用废旧电池,减少其对环境的污染。
一、化学电池及其分类1.化学电池的分类(1)化学电池按其使用性质常分为如下三类:①一次电池:又叫干电池,活性物质消耗到一定程度就不能再使用。
②二次电池:又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。
③燃料电池:一种连续将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。
(2)化学电池按其电解质性质可分为中性电池、酸性电池、碱性电池。
2.化学电池的回收利用使用后的废弃电池中含有大量的重金属和酸碱等有害物质,随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。
废弃电池要进行回收利用。
例1随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极答案 B解析汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染。
考点初步认识化学电池题点废旧化学电池的回收利用二、常见的化学电池1.锌锰干电池目前常见的一次锌锰干电池分为酸性和碱性两种。
(1)酸性锌锰干电池①构造锌皮制成的锌筒做负极,中央插一根碳棒做正极,氯化锌、氯化铵和淀粉等糊状物做电解质溶液。
②电极反应负极反应式:Zn-2e-===Zn2+,正极反应式:2NH+4+2e-===2NH3+H2。
(2)碱性锌锰干电池①构造相对于酸性锌锰干电池,用氢氧化钾代替氯化铵做电解质。
②电极反应已知该电池总反应式:Zn+MnO2+H2O===Mn(OH)2+ZnO,则负极反应式:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,正极反应式:MnO2+2H2O+2e-===Mn(OH)2+2OH-。
1415化学(鲁科)选修4学案:1.3.2化学电源(2)
第2课时化学电源[学习目标定位] 1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.知道化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害,设想其处理方法。
1.原电池的设计与判断(1)依据Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑设计原电池,可选用铁片作负极,铜片(或石墨)作正极,用导线连接后,置于电解质溶液稀硫酸中。
(2)若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液,外加导线,能否构成原电池?能。
若能,请写出电极反应式,负极为Cu-2e-===Cu2+;正极为2Fe3++2e-===2Fe2+。
(若不能,后两空不填)(3)若(2)题中电极材料选铜和铁,则负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,其电池总反应的离子方程式为Fe+2Fe3+===3Fe2+。
2.回答下列问题:(1)电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。
请说明原因:当Cu、Al导线连接时,接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。
(2)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时,常加入少量的硫酸铜溶液的原因是锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4,Cu2+被锌置换出来,生成的单质Cu附着在锌的表面,此时会发生原电池反应,锌为负极,使反应速率加快。
(3)有三种金属片a、b、c,用导线将a、b连接浸泡在硫酸铜溶液中,a质量减小,b质量增加;用导线将a、c连接浸泡在稀硫酸中,c不断溶解,a有气泡产生。
由此判断三种金属的活动性顺序是c>a>b。
探究点一化学电池化学电池是将化学能变成电能的装置。
其种类很多,常分为以下三类。
请你举出生活中常见的电池,[归纳总结]化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源,分为一次电池、二次电池(可充电电池)、燃料电池(连续电池)。
使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸、碱等有害物质,随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。
所以废弃电池要进行回收利用。
高中化学化学电源教案
高中化学化学电源教案
教学内容: 化学电源的理论和应用
教学目标:
1. 了解化学电池的基本原理和结构
2. 掌握化学电源的分类
3. 掌握化学电源在日常生活中的应用
教学重点:
1. 化学电源的原理和分类
2. 化学电源在日常生活中的应用
教学难点:
1. 对化学电源的原理和结构进行深入理解
2. 掌握化学电源的应用和优缺点
教学准备:
1. 教师准备化学电源的相关知识和案例
2. 学生准备笔记本和书写工具
教学过程:
1. 导入:
教师用一个简单的实验或例子引出化学电源的概念,让学生了解化学电源在生活中的应用。
2. 理论学习:
教师介绍化学电源的基本原理和结构,并讲解不同种类的化学电源的分类和特点。
3. 实例分析:
教师通过实际案例,分析化学电源在手机、电脑等电子设备中的应用,让学生了解化学电
源的实际用途。
4. 讨论互动:
教师引导学生进行讨论,让他们分享自己对化学电源的理解和应用,鼓励学生提出问题和思考。
5. 总结:
教师对化学电源的知识进行总结,并帮助学生梳理掌握的重点和难点。
6. 课堂作业:
布置相关的练习题,巩固学生对化学电源相关知识的理解和应用能力。
教学反馈:
在下节课时,教师可对学生的作业进行检查和反馈,了解学生对化学电源的掌握程度,以便调整教学内容和方法。
鲁科版高中化学选修四1.3《原电池的工作原理》教案
1.3.1《原电池的工作原理》教学设计[教学目标] 1.知识目标(1)原电池工作原理、构成条件、电极名称的判断。
(2)电极反应方程式的书写2、能力目标:落实双主一本教学模式,培养学生的创新思维能力。
3、德育目标:培养学生由实践到理论,再由理论指导实践的科学方法。
二、[重点与难点]本课时的重点原电池工作原理。
难点是电极方程式的书写。
三、[教学方法]实验探究、设疑启发四、[教学用品]原电池反应槽、电流计、铜片、锌片、导线、稀硫酸。
五、[教学过程]引言:同学们,今天我们要进入《化学能转化为电能—电池》的学习,现在请同学们结合我们必修2当中所学的知识,回顾总结一下:构成原电池的条件。
知识回顾:构成原电池的条件(1)活泼性不同的两极 (2)电解质溶液 (3)形成闭合回路 典型例题判断:[过渡]那么这节课呢,我们主要学习一下:原电池的工作原理。
请同学们看两组实验探究:实验设置:将课本19页《活动与探究》演示实验改成递进式演示实验,进行实验探索。
实验探索1(flash 实验演示):把锌片和铜片分别插入盛有稀硫酸的原电池反应槽中,观察实验现象?实验探索2(flash 实验演示):把锌片和铜片用导线连接,中间接上电流计,插酒精 稀H 2SO 4稀H 2SO 4ABCD入盛有稀硫酸的原电池反应槽中,观察实验现象?实验现象解答:(学生举手解答)f lash实验演示现象1:锌片附近有气泡产生--锌在金属活动顺序表中位于氢的前面,能置换酸中的氢;铜片附近无现象--铜在金属活动顺序表中位于氢的后面,不能置换酸中的氢。
flash实验演示现象2:电流计指针偏转,铜片周围有气泡生成。
问题探究问题探索1:为什么电流计指针发生偏转?问题探索2:为什么气泡在铜片周围产生,而在锌片周围无气泡生成?通过实验是否能说明由于实验探索2的装置使锌片和铜片的活泼性有所改变?[学生思考讨论]问题分析:问题探索1:因为有电流产生。
问题探索2:因为锌比铜活泼,容易失电子;发生氧化反应,电子沿导线流向铜片(Zn-2e==Zn2+),电子流向铜片后,溶液中的氢离子在铜极附近得到电子产生氢气,发生还原反应(H++2e==H+↑)因而铜片上有气泡产生,因此说明装置改变锌片和铜片活泼性的观点是错误的。
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1.3.2《化学电源》教学设计
【教学目标】
(一)知识与技能
1、了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。
2、了解常见电池的工作原理,初步学会电池正负极的判断方法,初步学会简易电池的制作。
3、了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。
(二)过程与方法
1、通过学生自己制作水果电池,培养学生动手操作能力及学以致远的思想。
2、通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理,激发学生学习的热情,提高他们的课堂参与度。
3、通过以电动车用的铅蓄电池实物展示,化抽象为具体,提高学生的兴趣和注意力。
(三)情感态度与价值观
1、课前让学生查阅资料了解化学电源发展史,讨论电池的功与过。
并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染,来培养学生热爱科学的品质和环保意识,理解科学技术对人类发展的重要性。
2、利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式,使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响,形成较为客观、正确的能源观,培养了学生查阅资料,利用文献的科学探究能力。
【教学重难点】
1、电池正负极的判断及简易电池的制作。
2、通过课外查资料与课内学习探究相结合,培养学生科学素养的养成。
【教学方法】查阅文献、交流讨论、分析归纳。
【教学过程】
【复习】原电池的构成
【复习】根据原电池的反应原理,能否制作简易电池。
提供素材:铜片、锌片、橙子、导线及其它实验仪器。
学生动手制作:水果电池
【演示实验】在一瓣橘子上相隔0.5 cm分别插一小段铜片和铝片,把铜片和铝片的另一端通过导线接触耳机的两极,试试能否听到“嘎嘎”声。
能够从耳机中听到“嘎嘎”声,说明了什么?用其他金属、水果、液体再试一试。
【过渡】人们依据原电池的反应原理,发明并制造了许多化学电源,而且这些化学电源不仅在生活中得到了广泛的应用,还在高科技领域及航天技术中也是不可缺少的,请同学们举例身边的电池。
学生举例:
教师讲述:干电池是我们生活中最常见的电池,你们知道它的内部结构和工作原理吗?
学生活动:解剖自带一节锌锰干电池
提出问题:1、干电池的电极材料分别是什么?你是怎样判断出来的?
2、干电池中的黑色物质是什么?糊状物质是什么?
3、干电池是如何工作的?
4、若处理不当,废干电池会给人类的环境带来什么影响?
讲述:负极是锌筒,正极是碳棒,黑色物质是MnO2,糊状物质为NH4Cl
电极反应式:负极:Zn-2e-+4NH3=[Zn(NH3)4]2+
正极:2NH4++2e-+2MnO2=2NH3+2MnO(OH)
总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)
(注:1、电极反应式和总反应式无需学生记,只要了解即可,能根据总反应式推断出正负极材料是什么,正负极发生反应的是哪一种物质。
2、废电池的处理引出充电电池的必需性。
)
展示:电动车用的铅蓄电池,电池组成:铅、二氧化铅、硫酸
提出问题1:由铅蓄电池的总反应式判断正、负极材料分别是什么?是怎么判断出来的?
2、根据铅蓄电池的总反应式分析铅蓄电池的工作原理。
3、铅蓄电池的特别是什么?有哪些应用呢?
【展示】
优点:可反复使用缺点:污染大
情景:刚才列举分析了应用在生活中的电池,那么在高科技领域及至航天技术中应用得最多的是什么电池呢?展示图片:航天飞机、人造卫星等。
提出问题:氢氧燃烧电池总反应式:2H2+O2=2H2O,如何根据原电池原理设计成一个原电池呢?
学生讨论:制定实验方案(设计氢氧燃烧电池的实验装置)
评价优化:选择最佳一种方案进行演示实验。
演示实验:教材P25氢氧燃烧电池实验
提出问题:1、实验中先通电电解的目的是什么?为什么要对碳棒进行处理?
2、此电池的正、负极分别是什么?电子流动方向如何?
3、从能量角度去分析燃烧电池相当于燃料燃烧,但比燃料的燃烧有什么好处?
4、氢氧燃烧电池与干电池、铅蓄电池有何不同之处?有什么优点?
学生讨论回答:
电极反应式为:负极H22H+
2H++2OH--2 e-=2H2O
正极O2+2H2O+4 e-=4OH-
电池总反应式为:2H2+O2=2H2O
【拓展】另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。
电极反应式为:
2-+7H2O;
负极:CH4+10OH--8e-=CO
3
正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
目前已研制成功的铝—空气燃料电池,它的优点是:体积小、能量大、使用方便、不污染环境、耗能少。
这种电池可代替汽油作为汽车的动力,还能用于收音机、照明电源、野营炊具、野外作业工具等。
过渡:前面分析了常见的三种电池,下面一起来讨论交流课前布置的作业:化学电源的发展史、电池的功与过及对废电池的处理。
教师提问:1、化学电源是如何一步步发展的?
2、电池在生活中有什么应用,废旧电池的危害主要有哪些?
3、如何减小废旧电池的危害?讨论提出可行性建议
分组讨论交流:
教师评价:1、电池在各领域中有着不可替代的主要作用。
2、废旧电池的危害主要是:重金属离子的污染
3、减小废旧电池危害的方法:①回收②多使用可充电电池③制作出各种无害化、无污染化电池
五、教学反思
1、本课时是对原电池学习的一个应用,要求不高。
了解性为主,通过学生课外查阅资料和课内讨论学习,拓展学生的视野。
2、对于反应原理比较复杂的化学电池,如干电池、铅蓄电池等,不要求学生记两极反应式及总反应式,只要培养学生能根据化合价升降原理判断出正负极材料,发生氧化反应,还原反应的物质及电子流向。
3、让学生学会简易电池的制作,培养动手操作的能力及学以致用的思想。