高中化学 第四章 电化学基础 第二节 化学电源教案(1) 新人教版选修4

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高中化学选修四化学电源教案

高中化学选修四化学电源教案

学习必备欢迎下载4.2 化学电源教案新人教版选修4课题原电池第四章第二节化学电源课型新授课授课人高二化时1月 20日班级高二化学学任教间教学目标重点 1.掌握几种典型电池的用途和特点.2.掌握几种典型化学电池的电极反应难点 1.掌握几种典型电池的用途和特点. 2.掌握几种典型化学电池的电极反应教学方法讲授法、合作探究法教学环节教学内容总体设计个性化设时间计组织教学复习提问导入新课讲授新课师生相互问好原电池的工作原理已复习内容导入新课一、化学电池的种类二典型电池的介绍1.碱性锌—锰干电池:负极: Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2正极: 2MnO+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电解质: KOH电池反应 :Zn+2MnO+2HO=2MnOOH+Zn(OH)指名背诵创设情境幻灯展示师生共同完成各组讨论,抢答1525学习必备欢迎下载课堂小结巩固练习布置作业板书设计教学反思2.银锌钮扣电池负极: Zn+2OH-2e = Zn OH2正极: Ag2O+ H2O+ 2e =2Ag+ 2OH总反应式: Zn+ Ag2 O+ H2O== Zn OH2+ 2Ag3.铅蓄电池负极: Pb+SO24-- 2e = PbSO4↓正极: PbO2+ 4H++SO24-+ 2e=PbSO4↓+2H2O5.燃料电池负极 H2+ 2OH- 2 e = 2H2O正极O 2+2HO+4 e=4OH电池总反应式为:2H+O2= 2H2O课堂检测完成训练案内容总结知识要点,画出知识树,构建知识体系。

原电池各组讨论展示成果,教师明确原理幻灯片展示组内独立完成独立完成20331。

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

自 主 研发的 海 水铝电 【聆听】
池,性能与工作原理。
【发布任务】发布任务 【小组活动】设计并绘制海水铝电池的装置
4:“方案设计:请同 图
学们选择合适材料试
剂,设计并绘出海水铝
空气电池的简易装置
图,标出正负极,电解
活动三 液。所提供的材料试剂
实践应用 有:镁片,铝片,碳棒,
——自制 铜片,导线,电流表,
1
【教学重难点】 化学电源认知模型的建立与应用。 【教学理念与策略】 为达成以上教学目标,本节课依据建构主义学习理论,采用活动元教学法。强调学生主体性, 以学生学科核心素养发展为根本。创设真实情境,设计多样化的任务与活动,帮助学生通过小 组合作,类比分析,归纳总结,实践研究等学习过程建构化学电源的认知模型,提高模型认知 能力,体会科学家们执着探索的精神,赞赏化学在人类社会发展进程中的重要作用。 【教学流程】
过程,体会 科学家执着 的探索精
电池
神。
【问答互动】带领学生 【回答问题】
归 纳 总结化 学 电源改 1. 电极,电解液,隔膜
进方向及化学电源分
帮助学生进
析模型。
行自我修
正,完善初
步建立的化
2.
学电源认知
模型
3
【PPT 展示】介绍化学 【思考与交流】对比分析,找到不同点 电源的发展,展示伏打
了解化学电 源的发展历
学生运
海水电池 蒸馏水,乙醇,稀氯化
用理论知识
钠溶液。”
进行实践运
【评价】师生共同评价 【交流展示与评价】师生共同评价装置的合 用,初步体
【提出问题】该装置你 答问题】
的过程与方
源在生活中使用?你

5
小结

高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修4(2021年整理)(1)

高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修4(2021年整理)(1)

(通用版)2018-2019版高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((通用版)2018-2019版高中化学第四章电化学基础第二节化学电源学案新人教版选修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第二节化学电源[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。

了解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。

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.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是(W·h)·kg-1或(W·h)·L-1.(2)比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是W·kg-1或W·L-1。

(3)电池可储存时间的长短。

3。

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下列说法中错误的是()A。

干电池是以胶糊状电解液来产生直流电的一次电池B.二次电池能连续不断地使用是因为含有的活性物质可以再生C。

高中化学:第四章《电化学基础》教案(新人教版选修4)

高中化学:第四章《电化学基础》教案(新人教版选修4)

电化学基础【知识回顾】一、构成原电池的条件1.要有活动性不同的两个电极(一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物);2.要有电解质溶液;3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。

二、金属的腐蚀1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。

2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

3.化学腐蚀实质:金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

其腐蚀过程没有电流产生。

4.电化学腐蚀实质:不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。

电化学腐蚀过程有电流产生。

5.腐蚀的常见类型(1)析氢腐蚀在酸性条件下,正极发生2H++2e-=H2↑反应。

(2)吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下,正极发生2H2O+O2+4e-=4OH-反应。

若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。

如生铁浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池。

6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定1.确定原电池电极名称的方法方法一:根据电极材料的性质确定。

通常是(1)对于金属——金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;(2)对于金属——非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;(3)对于金属——化合物电极,金属是负极,化合物是正极。

方法二:根据电极反应的本身确定。

失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。

2.确定电解(镀)池电极名称的方法方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。

方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。

四、分析电极反应及其产物原电池:负极:M-ne-=M n+正极:(1)酸性溶液中2H++2e-=H2↑(2)不活泼金属盐溶液M n++ne-=M(3)中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-电解(镀)池:阳极:(1)若阳极是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金属)做成,阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子;(2)若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成,阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

选修4第四章第二节化学电源教学设计一、教材分析本节内容选自人教版化学选修4第四章第二节。

在选修4第一章学生着重研究了化学能与热能的关系,本章则着重研究化学能与电能的关系,均属于能量转化的范畴。

在上节学习原电池原理的基础上,本节是原电池原理的具体应用,是理论知识在实践中的延伸和拓展。

从本节教材一开始设置的“学与问”可以看出:教材要求学生自觉地将自己已经积累的感性知识与教学内容紧密联系起来。

另外,教材中提供了“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,从而引导学生注重电化学与生产生活和科技发展的紧密联系。

在具体知识方面,教科书先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,接着以碱性锌锰电池、铅蓄电池和氢氧燃料电池作为三类电池的典型代表,详细地介绍了他们的基本构造、工作原理、性能和应用,目的是让学生深入了解典型电池的构造并理解其工作原理。

二、学情分析从理论知识基础看,学生通过以前章节的学习学生已经掌握了能量守恒定律、氧化还原反应的本质、化学反应进行的方向以及原电池原理等理论知识基础。

从感性认知情况看,学生在日常的生活中经常接触到各种电池,对电池的种类和性能有一定的感性认知基础。

从学习心理看,学生对本节知识会有强烈的好奇心理和探究欲望。

三、教学目标(一)2020年修订的化学课程标准提出以下课程要求:内容要求:认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

了解常见化学电源的工作原理。

学业要求:能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。

能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。

(二)课标要求在本节教学的具体体现:1.通过阅读教材,了解化学电池的分类、优点和优劣判断标准。

2.通过了解各类典型电池的基本构造,判断正负极,书写电极反应式深入理解化学电池工作原理,逐渐养成“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。

3.通过课堂上了解化学电池的发展史、对比各类典型电池的优劣,课后动手制作化学电池、调查化学电池的应用和回收,逐渐养成“科学精神与社会责任”、“科学探究与创新意识”的化学核心素养。

高中化学人教版选修4教案:第4章 第2节 化学电源

高中化学人教版选修4教案:第4章 第2节 化学电源

第二节化学电源1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。

2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。

3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理,会书写电极反应式。

(重难点)一次电池、二次电池教材整理1一次电池1.碱性锌锰电池(1)构造:(2)组成:正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。

(3)工作原理:负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

2.银锌电池(1)构造:(2)组成:负极:Zn;正极:Ag2O;电解质:KOH。

(3)工作原理:负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正极反应:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。

教材整理2二次电池(以铅蓄电池为例)1.构造2.组成负极:Pb;正极:PbO2;电解质:H2SO4溶液。

3.工作原理(1)放电过程:负极:Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-===PbSO4(s)(氧化反应);正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l) 总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l) (2)充电过程:阴极:PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO2-4(aq);阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq);总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)===Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。

(3)铅蓄电池的充、放电过程:Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O[探究·升华][思考探究]H2是一种优质燃料,热值高。

人教版高中化学选修四 4.2化学电源 教学设计1

人教版高中化学选修四 4.2化学电源 教学设计1

第四章电化学基础第二节化学电源教学目标1.知识与技能:(1)一次电池与二次电池的区别。

(2)一次电池、二次电池电极反应式。

(3)书写理解燃料电池的反应原理。

2.过程与方法:通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理,认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。

掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。

3.情感态度价值观:通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。

在探究三种电池的基础上,学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。

教学重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用教学难点化学电池的反应原理教学方法实验探究法、分析归纳法、理论联系实际。

主要教具实验仪器药品、多媒体教学过程[学与问]在日常生活中,你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?[投影][交流结果]干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池,电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等。

[板书]第二节化学电源[问]什么是化学电池?[回答]化学电池是将化学能转化为电能的装置。

[讲]化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。

一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了,如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池;二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后再充电可以使活性物质再生,这类电池可多次重复使用。

[板书]一.化学电源1.化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。

[交流]电池与其他能源相比,其优点有那些?[讲]能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。

[板书]2.化学电源的优点:(1)能量转换效率高,供能稳定可靠。

(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。

(3)易维护,可在各种环境下工作。

[投影][问]面对许多原电池,我们怎样判断其优劣或适合某种需要?[讲]看单位质量或单位体积所输出电能的多少,或输出功率大小以及电池储存时间长短。

第二节《化学电源》教案(新人教选修4)

第二节《化学电源》教案(新人教选修4)

第四章 电化学基础第二节 化学电源一、教学目标知识目标:了解化学电源的分类,常用电池的构成工作原理,加深对原电池原理的认识。

增强学生的环境保护意识和可持续发展意识。

能力目标:培养学生运用对比法和理论联系实际的能力及收集整理、分析资料的能力情感目标:培养合作精神,善于观察、勤于思考的科学态度。

增强联系实际学习化学并将化学知识应用与生活的意识。

二、教学重点、难点重点:一次电池、二次电池和燃料电池的反应式的书写、性能及其应用难点:化学电池的反应原理三、教材分析化学电源是原电池原理的应用,是理论与实际相结合的环节,通过对化学电源的学习可以加深学生对原电池原理的认识。

但是化学电源的教学要求比较低,它的教学可以与研究性学习结合。

课前布置四个课题:干电池(解剖碱性锌猛电池)、蓄电池、燃料电池、电池与环境保护,让学生以四人小组为单位分别认领课题,利用课外时间进行探究,然后在课上组织学生进行交流、讨论。

四、课时安排 一课时五、教学过程[复习] 请同学以铜—锌原电池为例,叙述原电池组成和工作原理第二节 化学电源锌—锰干电池、铅蓄电池、镍—铬可充电电池、银—锌钮扣电池的标本或模型化学电池是将化学能变成电能的装置电池分类: 一次电池、二次电池、燃料电池一、一次电池[给出电池反应Zn+2MnO 2+2H 2O 2MnO(OH) +Zn(OH)2学生找出电池的正、负极(电池的正、负极反应方程式看教材,不要求)银锌电池的电极分别是Ag 2O 和Zn ,电解质是KOH ,发生氧化还原反应后生成Ag 和ZnO ,请写出该电池的电极反应式和电池反应方程式。

锂具有密度小,还原性强的特性。

以及锂电池重量轻、电能高、寿命长、用途广的特点。

二、二次电池—铅蓄电池铅锑合金的格板,格板上填充的正极、负极材料,两极之间注入硫酸的质量分数(30%)和密度等内容。

总反应 Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)找出放电时(原电池)的正负极材料与电极反应方程式及反应类型,计算当转移0.5N A 个放电 充电电子时,蓄电池消耗硫酸的物质的量。

人教版化学选修四第四章第二节化学电源教案

人教版化学选修四第四章第二节化学电源教案

第二节化学电源教学目标1.知识与技能:(1)一次电池与二次电池的区别(2)一次电池、二次电池电极反应的(3)书写理解燃料电池的反应原理2.过程与方法:通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理,认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。

掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。

3.情感态度价值观:通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。

在探究三种电池的基础上,学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。

教学重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用教学难点化学电池的反应原理教学方法实验探究法、分析归纳法、理论联系实际。

主要教具实验仪器药品、多媒体教学过程学与问]在日常生活中,你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?投影]板书]第二节化学电源问]什么是化学电池?回答]化学电池是将化学能转化为电能的装置。

讲]化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。

一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了,如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池;二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后再充电可以使活性物质再生,这类电池可多次重复使用。

板书]一、化学电源1、化学电源的分类:一次电池、二次电池和燃料电池等。

交流]电池与其他能源相比,其优点有那些?讲]能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。

板书]2、化学电源的优点:(1)能量转换效率高,供能稳定可靠。

(2)可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便。

(3)易维护,可在各种环境下工作。

投影]图4-2电池及其用途问]面对许多原电池,我们怎样判断其优劣或适合某种需要?讲]看单位质量或单位体积所输出电能的多少,或输出功率大小以及电池储存时间长短。

除特殊情况外,质量轻、体积小而输出电能多,功率大储存时间长的电池,更适合电池使用者。

人教版高中化学教案选修四4.2化学电源教案1最全版

人教版高中化学教案选修四4.2化学电源教案1最全版

第二节化学电源●课标要求经过查阅资料认识常有化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能转变的实质意义及其应用。

●课标解读1.认识几种常有化学电源,一次、二次、燃料电池的工作原理。

2.正确书写有关电池的电极反应和电池反应。

●授课地位化学电池是依照原电池原理开发的拥有很强的合用性和广阔的应用范围的技术产品。

本节的授课是理论知识在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在平常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。

简介了三种电池的基本构造,工作原理,性能和合用范围。

同时向学生浸透绿色环保的意识。

●新课导入建议当一个人的心脏跳动过慢时,医生会建议他安装一个心脏起搏器,借助化学反应产生的电流来延伸生命。

该用什么资料制作这样的电池呢?经过科学家的长久研究,发明的这种电池叫做锂电池。

那除了这种电池外,还有其他的一些电池。

让我们一起来认识化学电源的多样性吧!●授课流程设计课前预习安排:(1) 看教材 P74 页,填写【课前自主导学】中的“知识1,化学电池”。

(2) 看教材 P75~ 77 页,填写【课前自主导学】中的“知识2,几种常有的化学电池”,并完成【思虑交流】。

? 步骤 1:导入新课、本课时的教材地位解析。

? 步骤 2:建议对【思虑交流】多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的研究。

步骤 6:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,此后比较【课堂小结】以明确掌握已学的内容、安排学生课下完成【课后知能检测】。

?步骤 5:在老师指导下完成【变式训练】和【当堂双基达标】中的题目,考据学生对研究点的理解掌握情况。

?步骤4:教师经过【例题】和教材P55~57 页讲解研析对“研究”中的电极反应进行总结。

?步骤 3:师生互动完成研究点“化学电源中电极反应式的书写”可利用【问题导思】设置的问题由浅入深地进行。

建议教师除【例 1】外,使用【教师备课资源】中例题,以拓展学生的思路。

高中化学第四章电化学基础第二节化学电源教学案新人教版选修420171113194.doc

高中化学第四章电化学基础第二节化学电源教学案新人教版选修420171113194.doc

第二节 化学电源[课标要求]1.了解化学电源的种类及其工作原理,知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。

2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。

3.掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理,会书写电极反应式。

1.碱性锌锰电池的负极是Zn ,正极是MnO 2,电解质溶液是KOH 。

2.铅蓄电池是最常见的二次电池,正极是PbO 2,负极是Pb ,电解质溶液是H 2SO 4溶液。

3.氢氧燃料电池两类型: (1)酸性电解质时:负极反应式:2H 2-4e -===4H +; 正极反应式:O 2+4H ++4e -===2H 2O 。

(2)碱性电解质时:负极反应式:2H 2+4OH --4e -===4H 2O ; 正极反应式:2H 2O +O 2+4e -===4OH -。

化学电池化学电池是将化学能变成电能的装置。

1.化学电池的分类化学电池⎩⎪⎨⎪⎧一次电池普通锌锰电池、碱性锌锰电池二次电池铅蓄电池燃料电池氢氧燃料电池2.判断电池优劣的主要标准(1)比能量:单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位是(W·h)·kg -1或(W·h)·L -1。

(2)比功率:单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位是W·kg -1或W·L -1。

(3)电池可储存时间的长短。

3.化学电池回收利用废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质,应回收利用,既减少污染,又节约资源。

1.下列说法中,不正确的是( )A.化学电池是将化学能转变成电能的装置B.化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C.化学电池供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小,使用方便,易于维护D.废旧电池可以随意丢弃解析:选D 废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康危害很大,所以废旧电池应回收处理。

2.废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。

最新人教版选修4第二节《化学电源》教案

最新人教版选修4第二节《化学电源》教案

最新人教版选修4第二节《化学电源》教案化学电源》教学设计课题:选修4第四单元《电化学》第二课题:化学电源教学目标:知识与能力:1.复习原电池的化学原理,掌握形成原电池的基本条件。

2.常识性介绍日常生活中常用的化学电源。

并能从电极反应的角度认识常见电源的化学原理。

过程与方法:1.通过拆分干电池和学会自制简易电池培养学生观察能力与分析思维能力,并通过了解电池的化学组成而增强环保意识。

2.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→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。

情感态度价值观:1.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。

2.激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。

3.体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

教学重点:常见化学电源的化学原理。

教学难点:常见化学电源的电极反应。

教学手段:实验探究法教学用具:多媒体;燃料电池制取实验仪器、实验药品;自制的简易电池;打开的锌锰干电池教学过程:教学程序一:复习原电池原理及条件组成原电池的条件:①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极②电极均插入电解质溶液中③两极相连形成闭合回路立即用多媒体展示相应的原电池图片,使学生的认识直观、清晰。

再很自然地引出利用原电池的原理我们已经制作使用的化学电池。

教学程序二:【新授知识】一、化学电源:1、人们依据原电池的反应原理,发明并制造了多种多样的化学电源。

展示常见化学电源的图片,使学生形成感性认识。

电池可分为化学电池,太阳能电池,原子能电池。

2、化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不可比拟的。

3、电池的优劣怎么判断?4、化学电源常见分类有一次电池、二次电池和燃料电池之分。

二、常见化学电源的组成与反应原理:1、一次电池:锌锰干电池银锌纽扣电池老师展示打开的锌锰干电池,和学生一起认识其内部构造和化学组成。

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

第二节化学电源一、教学目标:(一)化学科学素养:1、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2、通过对常见化学电池的分析,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。

(二)核心素养:科学精神与社会责任(三)情感态度价值观:1、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。

2、积极回收利用废旧电池,减少其对环境的污染,树立健全的环保意识。

二、复习回顾:1、将化学能转变为电能的装置叫原电池2、原电池负极发生氧化反应原电池正极发生还原反应Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu原电池是化学电源的雏形。

依据原电池原理可设计和生产出种类繁多的化学电池。

快速阅读教材并讨论P74-78A、你知道哪些电池,它们有哪些应用?B、生活中实用电池与其他能源相比较有哪些优点?C、你如何评判一块电池的优劣?D、你能根据电池特点将其分类吗?1. 常见电池(1)化学电池_____________________________________________________(2)太阳能电池___________________________________________________(3)原子能电池___________________________________________________2. 化学电池与其他能源相比较有何优点?①____________________________________________________________________________②____________________________________________________________________________③____________________________________________________________________________3. 判断化学电池优劣标准主要是什么?①比能量:_____________________________________________________________________②比功率:____________________________________________________________________③电池的储存时间的长短4.目前化学电池主要分类(一). 一次电池碱性锌锰电池(1)正负极材料负极:正极:电解质:(2)工作机制负极:正极:总反应:(二). 二次电池铅蓄电池(1)正负极材料:(2)工作机制:(三). 燃料电池(1)概念(2)工作原理:(3)优势:三、课堂练习:1、碱性锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH。

新人教版高中化学选修四第四章电化学基础第二节化学电源学案

新人教版高中化学选修四第四章电化学基础第二节化学电源学案

第二节化学电源学习目标核心素养1.了解化学电源的分类。

2.熟悉几种常见化学电源的组成及工作原理,会熟练书写电极反应式。

3.了解化学电源的广泛应用、废旧电池对环境的危害及处理方法。

1.证据推理与模型认知:建立对原电池过程的系统分析思路的认识模型,提高对原电池本质的认识。

2.科学态度与社会责任:依据生活和工业生产上的过程,设计简单的原电池,有致力于新型电池开发的科学态度与社会责任。

一、化学电池1.定义将化学能变成电能的装置。

2.分类3.优点化学电池的能量转换效率较高,供能稳定可靠。

4.判断电池优劣的主要标准(1)比能量即单位质量或单位体积所能输出电能的多少。

(2)比功率即单位质量或单位体积所能输出功率的大小。

(3)电池的可储存时间的长短。

二、一次电池1.锌锰干电池(1)碱性锌锰电池的构造(2)工作原理负极:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

(3)特点:比能量和可储存时间比普通锌锰电池均有提高,适用于大电流和连续放电。

2.银锌电池(1)纽扣式银锌电池的构造(2)工作原理负极:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O;正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。

(3)特点:此种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电。

3.锂电池(1)电极材料:负极:Li;正极:MnO2、CuO、FeS2等。

(2)特点:比能量高、电压高、工作温度宽、可储存时间长。

三、二次电池二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生,又称充电电池或蓄电池。

1.铅蓄电池的构造负极:Pb,正极:PbO2,电解质溶液:H2SO4溶液。

2.工作原理(1)放电时负极:Pb(s)+SO2-4(aq)-2e-===PbSO4(s);正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SO2-4(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l);总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l)。

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教案

人教版化学选修4第四章第二节化学电源教案

第二节化学电源教案蒲江县寿安中学田红兵一、教材分析必修二和选修四原电池的原理等理论知识,为本节的学习做好了充分的理论知识准备。

化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性和广阔的应用范围的技术产品。

本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。

现代科技的发展带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。

选修四教材选取具有代表性的三大类电池,生活中最常用的一次电池(碱性锌锰电池)、二次电池(铅蓄电池)、和在未来有着美好应用前景的氢氧燃料电池。

简介了电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围,同时向学生渗透了绿色环保的意识。

二、教学目标1、知识与技能(1)通过常见化学电源的分析,知道干电池、铅蓄电池,燃料电池等发展中的化学电源特点。

(2)通过日常生活中常用的化学电源的了解,能从电极反应的角度认识常见电源的原理。

2、过程与方法(1)通过了解电池的化学组成而增强环保意识。

(2)在化学电源的使用中学会发现问题、思考解决问题的方法。

3、情感态度价值观(1)通过原电池发展史,培养学生实事求是、勇于创新的科学态度。

(2)体验科学探究的艰辛与愉悦,了解研制新型电源的重要性。

核心素养发展目标1、宏观辨识与微观探析:会分析物质变化中的能量变化与物质微观结构的关系。

2、证据推理与模型认知: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。

3、科学精神与社会责任: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。

三、教学重点一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理。

四、教学难点化学电源的结构及电极反应的书写。

五、教学方法理论讲解法、分析归纳法、理论联系实际。

六、教学过程放电充电 板 书 设 计第二节 化学电源一、电池的分类 二、一次电池1、a 、普通锌锰电池负极:Zn 正极:MnO2 电解质:糊状NH 4Cl b 、碱性锌锰电池负极:Zn 正极:2MnO 2电解质:KOH 溶液 2、二次电池:铅蓄电池负极:Pb 正极:PbO 2 电解质:H 2SO 4溶液a 、放电过程负极:Pb(s) + SO 42- (aq) -2e -= PbSO 4 (s) (氧化反应)正极:PbO 2(s) + 4H +(aq) + SO 42- (aq) + 2e -= PbSO 4 (s)+ 2H 2O(l) (还原反应) 放电过程总反应:Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq)=2PbSO 4(s)+2H 2O(l)b 、充电过程阴极:PbSO 4(s)+ 2e - = Pb(s)+ SO 42-(aq) (还原反应) 阳极:PbSO 4(s) + 2H 2O(l) – 2e - = PbO 2(s) + 4H + (aq)+ SO 42-(aq) (氧化反应) 铅蓄电池的充放电过程:Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s)+2H 2O(l)3、燃料电池正负极材料:铂电极或石墨等惰性电极正极室:通氧气(氧化剂),负极室:通氢气(燃料), 酸性介质电极反应:(H 2SO 4(aq))负极:2H 2 – 4e - = 4H + 正极:O 2 + 4H + + 4e - = 2H 2O 总反应:2H 2 + O 2 = 2H 2O碱性介质的电极反应:(KOH(aq))负极:2H 2+4OH -– 4e - = 4H 2O 正极:O 2 + 2H 2O + 4e -= 4OH - 总反应:2H 2 + O 2 = 2H 2O七、教学反思:。

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第二节化学电源
[情景导入]:在日常生活中,你用过那些电池?你知道电池的其它应用吗?
[交流结果]:干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池,电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等,那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。

[板书]:第二节化学电源
[指导阅读]:阅读教材74页,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?
3、判断电池的优劣标准主要是什么?
[板书]:化学电池
1、概念:是将化学能转化为电能的装置
①、一次电池又称不可充电电池——如:干电池
2、分类: ②、二次电池又称充电电池——蓄电池
③、燃料电池
①、能量转换效率高,供能稳定可靠
3、优点:②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池,使用方便
③、易维护,可在各种环境下工作。

[投影]:图4-2电池及其用途。

面对许多原电池,我们怎样判断其优劣或适合某种需要?
①、比能量:[符号(A·h/kg),(A·h/L)][板书]:4、电池优劣的判断标准: ②、比功率:[符号是W/kg,W/L)]
③、比时间:电池的储存时间的长短
[过渡]:展示出几种一次电池: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。

[板书]:一、一次电池
1、碱性锌锰干电池:
负极(锌筒):Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;
正极(石墨):正极:2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-
电池的总反应式为:Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
[讲解分析]:比普通锌锰干电池好,比能量和储存时间有所提高,使用于大电流和连续放电,是民用电池更新换代产品。

[指导阅读]:请阅读P75的资料卡片---银锌电池,思考银锌电池的工作原理是什么?
[板 书]:2、银锌电池:
负极:Zn+2OH —-2e -
=ZnO+H 2O
正极:Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH -
银锌电池充电和放电的总化学方程式为:Zn+Ag 2O 2Ag+ ZnO [讲解分析]: 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。

优点:
比能量电压稳定、储存时间长,使用于小电流和连续放电,常制成微型电池或
纽扣电池等,如电子表或计算器上的电池。

[典型例题]:例1、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功,使用寿命长达
10年之久.这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电
池.这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1℃温度范围内正常
工作,现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用.它采用锂和石
墨作电极,四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl 2)组成电解质
溶液.电池总反应为:8Li +3SOCl 2=6LiCl +Li 2SO 3+2S .
(1)、此电池中_______作负极,电极反应为_______,_______作正极.
(2)、该电池用于心脏起搏器时,在生理上的作用是_______。

[答 案]:1、C 2、(1)锂,Li-e- =Li+,石墨.(2)起搏器遵循天然心脏的工作原理通
过向心脏发送电脉冲以控制心脏的跳动。

[板 书]:二、二次电池
1、铅蓄电池
[指导阅读]:请阅读P 76的图片---铅蓄电池,思考铅蓄电池的工作原理是什么?
[讲解分析]: 铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳,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。

[板 书]:⑴、放电的电极反应为:
负极:Pb +SO 42--2e -
=PbSO 4↓ 正极:PbO 2+4H ++SO 42-+2e -
=PbSO 4↓+2H 2O 总反应式:PbO 2+Pb +2H 2SO 4 2PbSO 4↓+2H 2O [讲解分析]:铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0 V ,当电压下降到1.85 V 时,即当放电进
行到硫酸浓度降低,溶液密度达1.18 g / cm 3时即停止放电,而需要将蓄电池
进行充电,其电极反应为:
[板 书]:⑵、充电的电极反应:阳极:PbSO 4+2H 2O -2e - =PbO 2+4H +
+SO 42- 阴极:PbSO 4+2e -
=Pb +SO 42- 放电
充电
[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
[板书]:三、燃料电池
[讲述]:燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的装置。

与一般电池不同的是,其所需的化学燃料并不储存了电池内部,而是从外部供应,便于燃
料的补充,从而电池可以长时间甚至不间断地工作。

另一方面,燃料电池
除了电池本身之外,还需要燃料和氧化剂供应等配套部件与电池堆一起构
成一个完整的燃料电池系统。

按电解质划分,燃料电池大致上可分为:
碱性燃料电池和质子交换膜燃料电池等。

[板书]:1、氢氧燃料电池(碱性)
⑴、电极反应:负极:2H2+4OH——2e—=4H2O
正极:O2+2H2O+2e—=4OH—
⑵、电池的总反应为:2H2 + O2 = 2H2O
⑶、优点:能量转化率高,达70%以上,且其燃烧的产物为水,因此不污染环境。

[典型例题]:例2、充电电池在放电时发生的反应,在充电时又可以逆向进行,使生成物恢复原状,由此推断,“充电”时的反应是( A )
A、氧化还原反应
B、非氧化还原反应
C、可能是氧化还原反应,也可能是非氧化还原反应
D、无法判断
例3、新型燃料电池:该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气。

写出电极反应式:
[答案]:负极:CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O
正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-
电池的总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
例4、银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的充放电过程可表示为:2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+2H2O那么放电时,负极上发生反应的物质是
( D )
A、Ag
B、Zn(OH)2
C、Ag2O
D、Zn
例5、下图为氢氧燃料电池原理示意图,按此图的提示,叙述不正确的是( )
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:4OH--4e-== 2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.燃料电池是一种不需将还原剂和氧化剂全部储
藏在电池内的新型发电装置
[解析]:分析氢氧燃料电池原理示意图,可知a极为负极,其电极反应为2H2-4e-==4H
+,b极为正极,其电极反应为O
2+2H2O+4e -==4OH-,电池总反应式为2H
2+O2==2H2O。

H2为还原剂,O2为氧化剂,该电池只要通入H2、O2就能工作,无需将它们储藏在电
池内部。

氢氧燃料电池的能量效率较高,而且产物水是一种无污染物质,是一种
具有应用前景的绿色电源,在航天领域已得到应用。

答案为B。

[归纳总结]:四、书写由化学方程式书写电极反应式注意点:
①、找出氧化反应和还原反应的物质,确定正负极反应的物质;
②、利用电荷守恒分别写出电极反应式;
③、负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有
关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32
-形式存在)
④、验证:两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。

[课堂小结]:任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。

氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现,这样就形成了电流,将化学能转变为电能。

化学电池的反应本质是——氧化还原反应
[板书设计]:
[板书]:化学电池
1、概念:是将化学能转化为电能的装置
①、一次电池又称不可充电电池——如:干电池
2、分类: ②、二次电池又称充电电池——蓄电池
③、燃料电池
①、能量转换效率高,供能稳定可靠
3、优点: ②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池,使用方便
③、易维护,可在各种环境下工作。

4、电池优劣的判断标准: ②、比功率:[符号是W/kg,W/L)]
③、比时间:电池的储存时间的长短。

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