化学电源

富县高级中学高一级化学科目集体备课教案

中心发言人：申海娥授课人：

课题化学电源第 1 课时

目标知识与技能：了解电池的一般分类；了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用；掌握几种典型化学电池的电极反应

过程和方法：结合生产、生活实际，学习常见化学电池的组成和应用，

情感态度和价值观：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。

重点掌握几种典型电池的用途和特点；掌握几种典型化学电池的电极反应。

难点掌握几种典型化学电池的电极反应；掌握几种典型化学电池的电极反应。

教法学法

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教学过程[情景导入]：在日常生活中，你用过哪些电池？知道电池的其它应用吗？[交流结果]：

[指导阅读]：阅读教材思考下列问题

1、目前化学电池主要分为哪几个大类？在性能等方面它们各有什么特点？

2、化学电池与其他能源相比有哪些优点？

[投影]：第二节、化学电源

①、一次电池又称不可充电电池——如：干电池。

1、分类：②、二次电池又称充电电池——蓄电池。

③、燃料电池。

[展示]：一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反应。

[投影]：一、一次电池

（1）普通锌锰电池的电极反应为：

[讲述]：传统的锌锰干电池放电性能一般较差，容量较低。碱性锌锰电池又称碱锰电池，俗称碱性电池，用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液，负极锌也由片状改变成粒状，增大了负极的反应面积，加之采用了高性能的电解锰粉，电性能得以很大提高。

（2）碱性锌锰电池的电极反应为：

负极（锌筒）：Zn +2OH －

—2e —= Zn （OH ）2；

正极（石墨）：正极：2MnO 2+2H 2O+2e －= 2MnOOH+2OH －

电池的总反应式为：Zn +2MnO 2+2H 2O= 2MnOOH+ Zn （OH ）2

[过渡]：在一次电池的基础上发展的二次电池更加的经济实用，它在放电时进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行（一般是通过充电器将交流电转变为直流电进行充电），使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现化学能转变为电能（放电），再由电能转变为化学能（充电）的循环。 [投影]：二、二次电池 1、铅蓄电池

[指导阅读]：铅蓄电池，思考铅蓄电池的工作原理是什么？

[讲解] 铅蓄电池可放电亦可充电，在正极板上有一层棕褐色的PbO 2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。

[投影]：⑴、放电的电极反应为：

负极：Pb ＋S O 42-－2e -

＝PbSO 4↓

正极：PbO 2＋4H +＋S O 42-＋2e -

＝PbSO 4↓＋2H 2O

总反应式：PbO 2＋Pb ＋2H 2SO 4 2PbSO 4↓＋2H 2O

[讲解分析]：而需要将蓄电池进行充电，其电极反应为： [投影]：⑵、充电的电极反应：

阳极：PbSO 4＋2H 2O －2e - ＝PbO 2＋4H +＋S O 42-

阴极：PbSO 4＋2e - ＝Pb ＋S O 42-

[讲述]：1. 一次电池和二次电池均称为化学电源，化学电源的电极材料一般由能导电的物质组成，负极为还原性较强的物质（大多数是金属电极本身），正极为氧化性较强的物质，电解液为酸、碱和盐溶液或某些熔融盐。其他原理与原电池的原理相同。

[过渡]：目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，因此广泛应用于国防、科研、交

放电

充电

通、生产和生活中。但是比较笨重。因此出现了大有发展前景的燃料电池

[投影]：三、燃料电池

[师]：燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池，所以燃

料电池也是化学电源。

[讲述]：1. 燃料电池与其它电池不同，它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮

存在电池内，而是在工作时，不断地从外界输入，同时把电极反应产物不断

排出电池。因此，燃料电池是名符其实地把能源中燃料燃烧反应产生的化学

能直接转化为电能的“能量转换器。

2. 燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连

续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体；从正极连续通入氧

气或空气。电解液可以用碱(如氢氧化钠或氢氧化钾等)把两个电极隔开。化

学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。

[投影]：1、氢氧燃料电池（碱性）2H2 + O2 = 2H2O

⑴、电极反应：负极：2H2+4OH——2e—=4H2O

正极：O2+2H2O+2e—=4OH—

氢氧燃料电池（酸性）2H2 + O2 = 2H2O

电极反应：负极：2H2+4OH－－4e－==4H2O

正极：O2＋2H2O＋4e－==4OH－

思考与讨论：根据氢氧燃料电池的工作原理，书写甲烷燃料电池在强碱性条

件的电极方程式。

[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。

教

学

反

思

备课组长签字：