《發(fā)展中的化學(xué)電源》參考教案

4/8第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)能與電能第二課時課題化學(xué)能與電能（第二課時）教學(xué)目標(biāo)（1）復(fù)習(xí)原電池原理（2）掌握簡單的電極反應(yīng)的書寫（3）了解常見化學(xué)電池的組成與應(yīng)用。（4）了解新型燃料電池的組成和工作原理。重點(diǎn)原電池的原理難點(diǎn)原電池原理在生產(chǎn)、生活中的實際運(yùn)用教學(xué)方法練習(xí)、閱讀、講解、討論相結(jié)合儀器、用品教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖讓學(xué)生展示自己制作的“水果電池”并演示，“水果電池”能使二極管發(fā)光。復(fù)習(xí)提問：下列裝置哪些可以形成原電池?若能形成原電池寫出電極反應(yīng)式,并指出電子流動方向。小結(jié)：1．原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。2、組成原電池的條件：①有兩種活潑性不同的金屬或金屬跟導(dǎo)電非金屬作電極且用導(dǎo)體相連；②有電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)；③電極與電解質(zhì)溶液組成閉合回路；④具備能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)（通常為原電池的負(fù)極與電解質(zhì)溶液之間的氧化還原反應(yīng)）。

注意：很活潑的金屬不能作原電池的負(fù)極，如K、Na、Ca等練習(xí)一練習(xí)二3．兩極的名稱及判斷方法：負(fù)極：發(fā)生氧化反應(yīng)的一極，電子流出的一極；

正極：發(fā)生還原反應(yīng)的一極，電子流入的一極。判斷方法：此可見，“誰活潑誰負(fù)極”作為原電池中電極判斷的方法并不是萬能的，應(yīng)該根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：負(fù)極總是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。

4．電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式：以銅、鋅和稀硫酸組成的原電池為例負(fù)極(鋅片)：Zn－2e－==Zn2＋（氧化反應(yīng)）

正極(銅片)：2H＋＋2e－==H2↑（還原反應(yīng)）

總反應(yīng)：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑5．原電池原理的應(yīng)用：（1）加快氧化還原反應(yīng)的速率。（2）制造多種多樣的化學(xué)電源。（3）比較金屬活動性的強(qiáng)弱。（4）防止金屬的腐蝕。二．發(fā)展中的化學(xué)電源1、干電池常見的化學(xué)電池是鋅錳電池負(fù)極（鋅）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反應(yīng)）正極（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（還原反應(yīng)）【學(xué)與問】原電池的缺陷：即使斷開外電路時，負(fù)極也在反應(yīng)，使得原電池?zé)o法長時間儲放。鋅錳干電池即使不用，放置過久，也可能會漏液失效（作為電解質(zhì)的NH4Cl的水溶液顯酸性）使用和保存時應(yīng)注意什么？自己收集廢舊干電池將其破開觀察干電池改進(jìn)原電池的策略關(guān)鍵問題：在斷開外電路時，讓負(fù)極化學(xué)反應(yīng)停止或者緩慢反應(yīng)技術(shù)攻關(guān)方向：改換電解質(zhì)——干電池、堿性電池改換電極材料——燃料電池【講解】為了延長電池壽命和提高其性能，人們將電池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的KOH，并在構(gòu)造上作了改進(jìn)，制成了堿性鋅錳電池。2、充電電池充電電池又稱二次電池，它在放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時又逆向進(jìn)行，使生成物恢復(fù)原狀，如此充放電可循環(huán)進(jìn)行，至一定周期后終止。（1）鉛蓄電池（2）鎳－鎘堿性蓄電池（3）新一代可充電的綠色電池——鋰離子電池特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時間長等。用途：電腦、手表、心臟起搏器等。學(xué)生閱讀課本P40觀察其構(gòu)造3、燃料電池氫氧燃料電池：是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。讓學(xué)生通過閱讀課本了解各種化學(xué)電源，通過介紹新型電池(如鋰離子電池、燃料電池等)體現(xiàn)化學(xué)電池的改進(jìn)與創(chuàng)新，初步形成科學(xué)技術(shù)的發(fā)展觀?！舅伎寂c交流】如何科學(xué)合理地使用充電電池？廢舊電池的回收利用廢電池中含有汞、鎘、鉻、鉛等等大量毒性很強(qiáng)的重金屬，隨處丟棄會給土壤、水源等環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，并通過人類的食物鏈給人體健康造成威脅和危害。另一方面，廢電池中的有色金屬是寶貴的自然資源，如果能回收再利用這些廢舊電池，不僅可以減少對我們生存環(huán)境的破壞，而且也是對資源的節(jié)約。[板書設(shè)計]1、兩極的名稱及判斷方法：負(fù)極：發(fā)生氧化反應(yīng)的一極，電子流出的一極；

正極：發(fā)生還原反應(yīng)的一極，電子流入的一極。判斷方法：

2、電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式：以銅、鋅和稀硫酸組成的原電池為例負(fù)極(鋅片)：Zn－2e－==Zn2＋（氧化反應(yīng)）

正極(銅片)：2H＋＋2e－==H2↑（還原反應(yīng)）

總反應(yīng)：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑3、原電池原理的應(yīng)用：（1）加快氧化還原反應(yīng)的速率。（2）制造多種多樣的化學(xué)電源。（3）比較金屬活動性的強(qiáng)弱。（4）防止金屬的腐蝕。二．發(fā)展中的化學(xué)電源1、干電池常見的化學(xué)電池是鋅錳電池負(fù)極（鋅）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反應(yīng)）正極（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（還原反應(yīng)）2、充電電池（1）鉛蓄電池（2）鎳－鎘堿性蓄電池（3）新一代可充電的綠色電池——鋰離子電池特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時間長等。用途：電腦、手表、心臟起搏器等。3、燃料電池氫氧燃料電池：廢舊電池的回收利用教學(xué)反思本節(jié)課是一節(jié)以學(xué)生為主體的實驗探究式新課，通過創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探索的情境之中，如引入課題時，將一音樂卡的紐扣電池拆除，再將鋅片與銅片分別連接其正極、負(fù)極，平行插入稀硫酸中，優(yōu)美的音樂聲緩緩響起，立刻就將學(xué)生的注意力集中起來，產(chǎn)生探究的欲望，然后讓自主實驗探究成為學(xué)生實踐體驗的一部分，通過自主實驗，啟發(fā)引導(dǎo)，小組合作，討論分析等方法，讓實驗成為幫助學(xué)生開展探究活動的積極手段，并在其過程中培養(yǎng)他們基本技能，激發(fā)他們的探究熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過科學(xué)探究實驗，分別改變金屬的連接方式，更換電解質(zhì)溶液及電極等實驗,對原電池的構(gòu)成條件進(jìn)行深入探究，通過反復(fù)的改變條件進(jìn)行探索，使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展，從而提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，通過讓學(xué)生制作“水果電池”，進(jìn)一步驗證、鞏固所學(xué)知識，開闊視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，把探究教學(xué)內(nèi)容遷移和拓展。從整節(jié)課的教學(xué)過程來看，它重在探究、重在實踐。在實驗探究中，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣獲得知識，更能啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造一個新的局面。在實踐中學(xué)會交流，學(xué)會合作，并意識到合作是學(xué)習(xí)的有效途徑，培養(yǎng)集體意識，很好實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的情感目標(biāo)。從整體教學(xué)效果來看，通過學(xué)生的大膽猜想和有目的的實驗探索，學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯的，原電池的原理及形成條件，學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用