陜西省石泉縣高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 4.2 化學(xué)電源教案 新人教版選修4.doc

4.2化學(xué)電源課標(biāo)依據(jù)了解電池的一般分類,.掌握幾種典型電池的用途和特點(diǎn). .掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)化學(xué)電池的反應(yīng)原理教材分析前一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。本課時(shí)主要是讓學(xué)生了解幾種常見的化學(xué)電源在社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用；通過堿性鋅錳電池、蓄電池和燃料電池進(jìn)一步理解原電池的概念和原理；了解化學(xué)電源的發(fā)展以及電池對(duì)環(huán)境造成的污染，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。學(xué)情分析前的第一課時(shí)學(xué)習(xí)了：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。三維目標(biāo)知識(shí)與能力了解一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用；會(huì)判斷電池的優(yōu)劣。過程與方法本設(shè)計(jì)以開放式教學(xué)為指導(dǎo)思想，輔助以視頻、討論、歸納等手段，讓學(xué)生在不斷解決問題的過程中，建構(gòu)理論知識(shí)，增強(qiáng)實(shí)際分析、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。情感態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)識(shí)化學(xué)電源在人類生產(chǎn)、生活中的重要地位；了解環(huán)境保護(hù)在生產(chǎn)生活中的重要作用。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，信息搜集處理能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)化學(xué)電池的反應(yīng)原理是教學(xué)難點(diǎn)教法與學(xué)法通過學(xué)生參與收集有關(guān)一次電池、二次電池、燃料電池的材料，視頻展示、課堂討論交流以及聯(lián)系前面所學(xué)知識(shí)，將各類電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、反應(yīng)原理、性能、以及適用范圍進(jìn)行歸納總結(jié)，讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)化學(xué)電池的反應(yīng)原理進(jìn)行建構(gòu)。信息技術(shù)應(yīng)用分析知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)媒體內(nèi)容與形式使用方式媒體來(lái)源課程導(dǎo)入了解一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理PPT教師播放下載電池的分類及介紹掌握一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用；會(huì)判斷電池的優(yōu)劣。電子白板（特效交互功能）教師演示教師制作課堂小結(jié)認(rèn)識(shí)化學(xué)電源在人類生產(chǎn)、生活中的重要地位；了解環(huán)境保護(hù)在生產(chǎn)生活中的重要作用視頻展示教師播放教師制作教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖批注一、復(fù)習(xí)原電池相關(guān)知識(shí)引入1、討論交流如果沒有電池我們的生活會(huì)變成什么樣？2、引導(dǎo)以Cu-Zn 原電池為例讓學(xué)生回顧有關(guān)原電池的知識(shí)?！緦W(xué)生思考、討論】1構(gòu)成原電池的條件2原電池的原理（以Cu-Zn 原電池為例）負(fù)極（Zn）：Zn 2e = Zn 2+正極（Cu）：2H+ +2e = H2總反應(yīng)：Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2二、引入伏打電池【視頻展示】電池的歷史和伏打電池【學(xué)生討論總結(jié)】伏打電池有什么缺陷？電解質(zhì)為硫酸溶液，不便于攜帶，伏打電池工作持續(xù)性差不能夠推廣使用分析伏打電池的缺陷【提問】如果你是伏打，你想如何對(duì)你的電池進(jìn)行改進(jìn)？【討論交流】【匯報(bào)結(jié)果】 將電解質(zhì)制成固體；開發(fā)高能電池培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力導(dǎo)入堿性鋅錳電池【視頻展示】堿性鋅錳電池的構(gòu)造【提問】堿性鋅錳電池的反應(yīng)原理【學(xué)生討論交流】電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn(s)+ 2OH-(aq) -2e- = Zn(OH)2(S)正極：2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e-=2MnOOH(s) + 2OH-(aq)總反應(yīng)：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(S)分析討論堿性鋅錳電池優(yōu)缺點(diǎn)【要求學(xué)生交流】堿性鋅錳電池的主要的性能、使用范圍，應(yīng)用前景以及缺陷等方面的知識(shí)。【匯報(bào)總結(jié)】?jī)?yōu)點(diǎn)：比普通電池性能好，它的比能量和可儲(chǔ)存時(shí)間均由提高，適用于大電流和連續(xù)放電，是民用電池的升級(jí)換代產(chǎn)品。缺點(diǎn)：放電完了，不能再用引入蓄電池，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論其反應(yīng)原理導(dǎo)入二次電池【視頻展示】鉛蓄電池的構(gòu)造【提問】鉛蓄電池電池的反應(yīng)原理【匯報(bào)交流】電極反應(yīng)：(放電時(shí)) 可以自發(fā)進(jìn)行負(fù)極：Pb(s)+ SO42-(aq) - 2e- = PbSO4(s) 正極：PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)總反應(yīng)：Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l)電極反應(yīng)：(充電時(shí)) 不能自發(fā)進(jìn)行陰極：PbSO4(s)+ 2e- = Pb(s)+ SO42-(aq)陽(yáng)極：PbSO4(s) + 2H2O(l) - 2e- = PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42- (aq)總反應(yīng)：2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)學(xué)生進(jìn)一步分析討論蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)【要求學(xué)生討論】蓄電池在應(yīng)用中存在的優(yōu)缺點(diǎn)?！緟R報(bào)總結(jié)】?jī)?yōu)點(diǎn)：電壓穩(wěn)定，使用方便，安全可靠，價(jià)格低廉，可多次重復(fù)使用。缺點(diǎn)：比能量低，笨重，廢棄電池污染環(huán)境學(xué)生討論交流形電池對(duì)環(huán)境造成的污染展示資料幻燈片：對(duì)自然環(huán)境威脅最大的五種物質(zhì)：鉻、鎘、銅、鉛、汞及對(duì)人類造成的危害；干電池的負(fù)極材料：鋅汞齊，1節(jié)1號(hào)干電池會(huì)使1 m2的土地永久實(shí)效，而僅我國(guó)一年就生產(chǎn)各種電池上億節(jié)。學(xué)生相互交流上述各種電池的共同缺陷【提出問題】：上述各種電池的共同缺陷是什么？如何改進(jìn)？分析：干電池中的汞、蓄電池中的鉛、鎘，三種金屬都是對(duì)自然環(huán)境威脅最大的物質(zhì)，都會(huì)造成環(huán)境污染引入燃料電池，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論其反應(yīng)原理【視頻導(dǎo)出】燃料電池，展示氫氧料電池，分析其反應(yīng)原理酸性介質(zhì)電極反應(yīng)：負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+正極：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O堿性介質(zhì)的電極反應(yīng)：負(fù)極：2H2 +4OH- 4e- = 4H2O 正極：O2 + 2H2O + 4e-=4OH-總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O學(xué)生進(jìn)一步分析討論燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)【提出問題】：燃料電池有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？【匯報(bào)總結(jié)】?jī)?yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)換率高；可組合成燃料電池發(fā)電站，廢棄物少，噪音低。缺點(diǎn)：輸出電壓低，需串聯(lián)使用，體積較大；需連續(xù)供給反應(yīng)物，排除生成物，附屬設(shè)備多引導(dǎo)學(xué)生探討電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)未來(lái)的電池的設(shè)想?！緦W(xué)生討論】電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)什么？你設(shè)想未來(lái)的電池應(yīng)該具有那些特點(diǎn)？【引領(lǐng)學(xué)生完成課堂總結(jié)】從復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，引出原電池在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)會(huì)分析化學(xué)理論和實(shí)際應(yīng)用的差別，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納能力；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題理解事物都具有兩面性，培養(yǎng)學(xué)生合作探究的能力進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)研究實(shí)際問題能力培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和歸納能力培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)學(xué)生會(huì)書寫不同條件下氫氣燃料電池的電極反應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和歸納能力通過“總結(jié)”提升學(xué)生認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)能力當(dāng)堂檢測(cè)有效練習(xí)1下列有關(guān)化學(xué)電池的說法中正確的是( )A化學(xué)電池只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B燃料電池能將全部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C鋅銀電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)D一次電池包括干電池和蓄電池2已知蓄電池在充電時(shí)作電解池，放電時(shí)作原電池。鉛蓄電池上有兩個(gè)接線柱，一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“”，另一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“”。關(guān)于標(biāo)有“”的接線柱，下列說法中正確的是( )A充電時(shí)作陽(yáng)極，放電時(shí)作正極B充電時(shí)作陽(yáng)極，放電時(shí)作負(fù)極C充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作負(fù)極D充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作正極作業(yè)布置績(jī)優(yōu)學(xué)案及配套檢測(cè)卷相關(guān)練習(xí)板書設(shè)計(jì)第二節(jié) 化學(xué)電源一、復(fù)習(xí)原電池1構(gòu)成原電池的條件2原電池的原理二、堿性鋅錳電池電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn(s)+ 2OH-(aq) -2e- = Zn(OH)2(S)正極：2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e-=2MnOOH(s) + 2OH-(aq)總反應(yīng)：Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(S)三、鉛蓄電池電極反應(yīng)：(放電時(shí)) 可以自發(fā)進(jìn)行負(fù)極：Pb(s)+ SO42-(aq) - 2e- = PbSO4(s) 正極：PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)+ 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)總反應(yīng)：Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l)電極反應(yīng)：(充電時(shí)) 不能自發(fā)進(jìn)行陰極：PbSO4(s)+ 2e- = Pb(s)+ SO42-(aq)陽(yáng)極：PbSO4(s) + 2H2O(l) - 2e- = PbO2(s) + 4H+ (aq)+ SO42-(aq)總反應(yīng)：2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)四、氫氧燃料電池1、酸性介質(zhì)的電極反應(yīng)：負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+正極：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O2、堿性介質(zhì)的電極反應(yīng)：負(fù)極：2H2 +4OH- 4e- = 4H2O 正極：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O教學(xué)反思1本節(jié)課通過復(fù)習(xí)原電池結(jié)合學(xué)生已知道的電池，讓學(xué)生相互交流總結(jié)了幾種常見的化學(xué)電源在社會(huì)生產(chǎn)中的應(yīng)用；通過堿性鋅錳電池、蓄電池和燃料電池進(jìn)一步理解原電池的概念和原理；了解化學(xué)電源的發(fā)展與環(huán)境污染，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。本課時(shí)充分體現(xiàn)以學(xué)生的“學(xué)”為中心的教學(xué)方式，且有利于學(xué)生掌握和理解本節(jié)知識(shí)。2本節(jié)課講授的電池，其種類繁多、用途廣泛不宜講得太繁雜。對(duì)感興趣的學(xué)生可以讓他們自己去進(jìn)行課外閱讀以加深對(duì)化學(xué)電源有更深層次的了解。備注1.主備教案的內(nèi)容全部用小四宋體字，二次備課的內(nèi)容中要?jiǎng)h除的內(nèi)容將字的顏色改為紅色（不要真刪除），自己添加的所有內(nèi)容用宋體藍(lán)色字。2命名格式要求：序號(hào)、章、節(jié)、名稱(課時(shí))。如：【1】28.1銳角三角函數(shù)(1)。