2019-2020年高二化學(xué)《化學(xué)電源》教案.doc
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2019-2020年高二化學(xué)《化學(xué)電源》教案 教學(xué)目標: 知識與技能: 1、 常識性介紹日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池; 2、 認識一次電池、二次電池、燃料電池等幾類化學(xué)電池; 3、 學(xué)習(xí)化學(xué)電池的構(gòu)成,電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書寫。 過程與方法: 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和思考問題的能力。 情感態(tài)度與價值觀: 感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題,初步形成較為客觀、正確的能源觀,增強學(xué)生的環(huán)保意識。 教學(xué)重點:化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫 教學(xué)難點:化學(xué)電源的結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)的書寫 課時安排:1課時 教學(xué)方法:閱讀、啟發(fā)、討論式 教學(xué)過程: [復(fù)習(xí)引入]1、構(gòu)成原電池的條件是什么? 2、原電池的原理是什么呢? 回答:1、(1)有活潑性不同的兩種金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體,如石墨)作電極; (2)要有電解質(zhì)溶液; (3)要形成閉合回路。 2、原電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 [提問]我們以前所學(xué)的原電池有哪些缺點? [學(xué)生回答]反應(yīng)一段時間后,就不會產(chǎn)生電流了,且攜帶不方便。 [過渡]原電池結(jié)構(gòu)簡單,時間一長,就不能產(chǎn)生電流,因而沒有實用價值。下面介紹根據(jù)原電池原理制作的實用電池,他們已被廣泛用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面。 [板書] 第3節(jié) 化學(xué)電源 [閱讀]課本回答下列問題: [投影問題]①實用電池的特點; ②什么是一次電池,什么是二次電池? ③判斷一種電池優(yōu)劣的標準是什么? [學(xué)生回答] [講述]下面我們學(xué)習(xí)幾種化學(xué)電池。請同學(xué)們先觀察幾種電池示意圖: [設(shè)問]根據(jù)示意圖你能說明電池的種類嗎? 回答: 鋅錳電池(干電池)、鉛蓄電池、燃燒電池(氫氧燃燒電池、甲烷燃燒電池)等。 [設(shè)問]①電池的兩極各發(fā)生了什么反應(yīng)? ②電池正、負兩極應(yīng)該如何確定? 回答: ①活潑的金屬為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)。 不活潑的金屬為正極,發(fā)生還原反應(yīng)。 [講解]電池可以分為一次電池和二次電池,比如:干電池是一次電池。 [板書]一、一次電池 [展示] 展示學(xué)生解剖的干電池讓學(xué)生觀察并回答: [投影問題]干電池的兩極材料是什么? 電解質(zhì)溶液是什么? 兩極反應(yīng)式如何書寫? 總反應(yīng)如何書寫? [學(xué)生回答教師板書] 糾正學(xué)生的錯誤,寫出正確的反應(yīng)。 干電池(鋅錳干電池) 酸性:兩極材料是Zn、MnO2 電解質(zhì)溶液是:NH4Cl 負極:Zn-2e—=Zn2+ 總反應(yīng):Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑ [啟發(fā)]比較以上電極反應(yīng)與課本P74的電極反應(yīng)為什么不相同?有什么有點? 堿性: [講述]以上我們介紹的干電池,廣泛應(yīng)用于日常生活中,比如,手電筒、鐘表、錄音機等都可使用,相對來說較為方便,但不能循環(huán)使用,屬于一次性電源。下面再來學(xué)習(xí)一種可以循環(huán)使用的電壓穩(wěn)定的化學(xué)電源——鉛蓄電池。同樣,請同學(xué)們通過閱讀并觀察前面的示意圖,回答下列問題: 1、 鉛蓄電池的組成? 2、 鉛蓄電池的工作原理、電極反應(yīng)?(學(xué)生看書后回答,教師補充后板書) [板書]二、二次電池 鉛蓄電池 負極(Pb):Pb+ SO42—-2e—=PbSO4 正極(PbO2):PbO2+SO42—+2e—= PbSO4+2H2O 總反應(yīng): Pb+PbO2+2SO42-+4H+2PbSO4+2H2O [講述]鉛蓄電池長期使用會導(dǎo)致電解質(zhì)溶液硫酸的消耗,因而要注意在正負極之間定期補充硫酸溶液,以保證鉛蓄電池的循環(huán)使用。 隨著科學(xué)的發(fā)展,人們已經(jīng)研制出壽命更長,體積更小的電池,如手機電池、石英表的電池等,其原理都是原電池的原理。同學(xué)們有興趣可自己課下查閱資料,了解其結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)。 [過渡]除了上述電池外,還有類電池是把燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。這類電池就是新型燃料電池。 [板書]三、燃料電池 [閱讀]課本P76—77 ,了解什么是燃料電池?這類電池有什么優(yōu)點? [學(xué)生回答]能量轉(zhuǎn)化率高,可持續(xù)使用,不污染環(huán)境。 [展示]氫氧燃料電池示意圖,讓學(xué)生根據(jù)示意圖判斷正負極,并試寫出電極反應(yīng)(學(xué)生書寫后教師糾錯并板書)。 [板書]氫氧燃料電池: 酸性(H2SO4):負極:2H2—4e—=4H+ 正極:O2+4H++4e—=2H2O 總反應(yīng):2H2+ O2=2H2O 堿性(KOH):負極:2H2+4OH——4e—=2H2O 正極:O2+2H2O+4e—=4OH— 總反應(yīng):2H2+ O2=2H2O [練習(xí)]書寫下列原電池的兩極反應(yīng)式。 (1)銅、鋅、稀硫酸 (2)甲烷燃燒電池(電池負極甲烷燃燒失去電子,在堿性條件下 板演: (1)負極:Zn-2e=Zn2+ 正極:2H++2e=2H=H2 正極:2O2+8e+4H2O=8OH- [設(shè)問]誰能夠?qū)⑷紵姵匦〗Y(jié)一下呢?(從電極的判斷、書寫方面) 回答: 在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是: 負極發(fā)生氧化反應(yīng),化合價升高,失去電子; 總反應(yīng)式為:兩極反應(yīng)的加合; 書寫反應(yīng)時,還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。 [評價]回答的很好。 燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是: 負極:化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng); 正極:化合價降低,得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。 [講述]電池給我們帶來了方便,同時也給我們帶來了污染。例如,廢舊電池中含有多種重金屬離子和酸堿等有害物質(zhì),廢電池滲出的重金屬離子將造成地下水和土壤的污染,希望我們不要亂扔,及時回收。 [課堂小結(jié)] 常見化學(xué)電源電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式的書寫步驟 [作業(yè)布置] [板書設(shè)計] 第3節(jié) 化學(xué)電源 一、一次電池 干電池(鋅錳干電池) 酸性:兩極材料是Zn、MnO2 電解質(zhì)溶液是:NH4Cl 負極:Zn-2e—=Zn2+ 總反應(yīng):Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 二、二次電池 鉛蓄電池 負極(Pb):Pb+ SO42—-2e—=PbSO4 正極(PbO2):PbO2+SO42—+2e—= PbSO4+2H2O 總反應(yīng): Pb+PbO2+2SO42-+4H+2PbSO4+2H2O 三、燃料電池 氫氧燃料電池: 酸性(H2SO4):負極:2H2—4e—=4H+ 正極:O2+4H++4e—=2H2O 總反應(yīng):2H2+ O2=2H2O 堿性(KOH):負極:2H2+4OH——4e—=2H2O 正極:O2+2H2O+4e—=4OH— 總反應(yīng):2H2+ O2=2H2O 教學(xué)反思: 本節(jié)內(nèi)容應(yīng)聯(lián)系生活實際,向綜合性、應(yīng)用性和實踐性轉(zhuǎn)化。因此本節(jié)課的設(shè)計應(yīng)注意:挖掘原電池的原理和組成條件,使學(xué)生認識到化學(xué)知識與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)發(fā)展、日常生活有密切的聯(lián)系,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。更重要的是啟發(fā)學(xué)生運用化學(xué)知識解決實際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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