归纳与整理教学设计案例

第二章

第二节

化学能与电能

一、教学目标

知识与技能：能找出一些化学电池的正、负极

过程与方法：能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力

情感态度与价值观：1.有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断

2、了解原电池对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想

二、教学重点

常见原电池的工作原理

三、教学难点

原电池原理在生产、生活中的实际运用

四、教学过程

【引言】人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同需要。本节课课我们具体来学习几种利用化学能转变为电能的化学电源。

【板书】二、发展中的化学电源

【讲解】上述原电池的结构较简单，携带也不方便，当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池。实用电池一般应具有的特点是：能产生稳定而具有较高电压的电流：安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生较小的影响，下面我们来简单介绍几种常见电池和新型电池。

【板书】1．干电池

【讲解】干电池是用锌制圆筒型外壳作负极，位于中央的顶盖有铜的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl作电解质，还填有MnO2和炭黑(Zn—Mn电池) 【板书】负极（锌筒）：Zn —2e—= Zn2+；

正极（石墨）：正极：

【讲解】干电池是一次性电池，放电后不能再使用，内部氧化还原反应不可逆。

干电池的主要用途是录音机、闪光灯、手电筒、电动玩具、袖珍电视机以及电极、空调摇控器等。

【过渡】充电电池又称二次电池

。可充电电池是两极都参加反应的电池。这是一种发展较快的原电池，如铅蓄电池、银锌电池、（纽扣电池）、锂电池、爱迪生蓄电池等，它们的负极是较活泼的金属，正极一般是金属氧化物。放电时，负极被氧化。正极材料的氧化物被还原，充电时的电极反应与放电时相反。

【板书】2、充电电池

(1)

铅蓄电池

【讲解】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PbO2，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】负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4

-+2-正极：PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O 蓄电池充电和放电的总化学方程式为：

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

【讲解】当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到1.18g/cm3时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。

【思考与交流】铅蓄电池在放电前后电解质溶液和电极分别有哪些变化？这对电池的继续工作会带来哪些影响？

【回答】电解质溶液的浓度有所下降，同时电极上都附着一层难溶物PbSO4 使电池的电压降低，电压不稳定，欲使其恢复，就要对其进行充电

【板书】(2)

镉镍电池：

负极：Cd

正极：NiO（OH）

【讲解】负极材料：Cd，正极材料：NiO（OH），电解质：KOH溶液。镍镉电池寿命较蓄电池长，但镉是致癌物，镍镉污染环境。

【讲解】还有一种广泛用于笔记本电脑、移动电话、摄像机的锂离子电池，其寿命较长，被称为绿色电池

【板书】(3) 锂电池

负极：Li

【讲解】优点：质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。

【过渡】还有一种新型高效氢氧燃料电池，主要用于航天领域，它的电极一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等，电解质溶液为40%KOH溶液。

【板书】3．燃料电池

(1)

氢氧燃料电池

(2)

【板书】若电解质溶液为稀H2SO4

-+负极：2H2 -4e=4H

+-正极：O2+ 4H + 4e= 2H2O

放电总反应式：

2H2 + O2 = 2H2O

【讲解】该电池的特点是能量转化率高，可达70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。

（碱性）电极反应：负极：2H2+4OH--2e-=4H2O 正极：O2+2H2O+2e-=4OH-

电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O

【小结】

五、板书

二、发展中的化学电源

1．干电池负极（锌筒）：Zn —2e—= Zn2+；

正极（石墨）：正极：

2、充电电池

(1))铅蓄电池(2)镉镍电池（3）锂电池

3．燃料电池

(1) 氢氧燃料电池

六、作业

1、复习本节课知识

2、《乐学》P30~31

知识点一

3、

P32~33

随堂练习

1~7题