高中化学——化学电源教学设计
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化学电源教案范文一化学电源一、促进观念建构的教学分析1.教材及课标相关内容分析前一节已经学习了电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池进一步理解原电池的概念和原理;了解化学电源的发展以及电池对环境造成的污染,增强环保意识。
2.学生分析:前的第一课时学习了:原电池的概念、原理、组成原电池的条件。
由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度。
3.我的思考:通过视频、学生讨论、交流等方式导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程,增强学生的创新精神;然后依次的分析,各种化学电源的原理,电池的缺陷,既增强了学生的分析,综合,应变能力,同时又促进了对原电池原理的进一步理解。
二、体现观念建构的教学目标1.知识与技能:了解一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用;会判断电池的优劣。
2.过程与方法:本设计以开放式教学为指导思想,辅助以视频、讨论、归纳等手段,让 t“_blank“ 学生在不断解决问题的过程中,建构理论知识,增强实际分析、解决问题的能力和创新精神。
3.情感态度价值观:认识化学电源在人类生产、生活中的重要地位;了解环境保护在生产生活中的重要作用。
培养学生的自主学习能力,信息搜集处理能力及团队合作精神。
三、教学重、难点及处理策略一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用?是教学重点,化学电池的反应原理是教学难点。
本节课主要通过学生参与收集有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料,视频展示、课堂讨论交流以及联系前面所学知识,将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结,让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。
四、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图教师活动学生活动五、促进观念建构的教学过程教学环节教学活动学生活动设计意图复习原电池相关知识 [引入]1、讨论交流如果没有电池我们的生活会变成什么样?2、引导以Cu-Zn 原电池为例让学生回顾有关原电池的知识。
第二节化学电源一、教材分析通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及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。
现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。
教材选取具有代表性的三大类电池,如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。
同时向学生渗透绿色环保的意识。
二、教学目标1.知识目标:(1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池;(2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;(3) 会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。
2.能力目标:培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。
3.情感、态度和价值观目标:感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观,增强学生的环保意识。
三、教学重点难点重点:化学电源的结构及电极反应的书写难点:化学电源的结构及电极反应的书写四、学情分析在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识,前一节又已经学过原电池的基本内容,知道原电池的定义,形成条件,简单得电极反应等,所以在此基础上,进一步学习化学电源的知识。
学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论,具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。
五、教学方法1.实验探究与启发讨论法。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:初步把握实验的原理和方法步骤。
高中化学化学电源教案设计化学电源又称电池,是一种能将化学能干脆转变成电能的装置,它通过化学反响,消耗某种化学物质,输出电能。
接下来是我为大家整理的中学化学化学电源教案设计,盼望大家喜爱!中学化学化学电源教案设计一一、教学设想动手实践、自主探究与合作沟通是新课程标准强调学生学习的重要方式。
在教学过程中,为了更好的指导学生自主学习、合作学习、自主探究,在实践中获得学问,从而表达建构主义“以学生为中心”的教育思想,我将教材内容与探究性学习结合在一起,依据学生的年龄特征及认知规律,设计了“由实践到理论,理论指导实践”的教学思路。
二、教材分析1.教材的地位和作用《化学电源》选自平凡中学课程标准试验教科书(山东科技版)《化学反响原理》(选修)第一章第三节。
在学习了原电池的工作原理后,通过对化学电源的学习,可以使学生了解原电池的实际应用,加深学生对原电池原理的理解,使学生的相识上升。
2.教学目标依据课程标准、教材内容的特点,结合学生的实际状况,确定如下教学目标。
(1)学问与技能①通过查阅资料,了解电池的独创开展史,相识电池的分类、构造、主要用途及对环境的危害,造就获得、分析、加工、利用信息的技能。
②了解三种常见化学电源的构造、工作原理及应用,并能设计一些简洁的原电池装置。
③通过试验探究稳固学生试验操作的根本理论与技能。
(2)过程与方法①通过查阅资料,使学生感悟求知过程,拓展所学的学问,造就学生收集处理信息,分析归纳的实力。
②通过用Flash展示三类化学电源的工作原理、探究过程的体验与沟通,造就学生试验设计的实力、发散式思维实力、创新实力、表达实力、与人沟通沟通、合作的实力,熬炼学生的思维品质,造就创新精神。
③使学生体会由实践到理论、再由理论指导实践的科学方法。
(3)情感看法与价值观①通过资料的查找,激发学生探究化学科学奥妙的爱好,使学生保持对科学的求知欲。
②通过试验探究,让学生尝试获得胜利的体验,造就他们的创新精神和一丝不苟的科学看法,激发了学生对生活的酷爱和期望③通过关注废旧电池的污染,渗透“绿色化学”意识教育,增加学生的环保意识,激发学生的社会责任感。
高中化学苏教版选修四《化学电源》教学设计一、教学背景分析1、教材分析《化学电源》是高中化学教材苏教版选修四《化学反应原理》专题1《化学反应与能量变化》中第二单元“化学能与电能的转化”内容。
该单元内容依次包括“原电池的工作原理”、“化学电源”、“电解池的工作原理及应用”。
“化学电源”是在学习了原电池的工作原理之后,是对原电池工作原理的具体应用。
本内容的课标要求是“了解常见的化学电源的种类及工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用”。
本课时主要是让学生了解几种常见的化学电源在社会生产中的应用;通过纯电动汽车中电源的发展史认识电池由一次电池、二次电池到连续电池的发展历程。
通过对碱性锌锰干电池、铅酸蓄蓄电池和燃料电池的深入学习进一步理解原电池的原理并书写复杂的电极反应式;在感受化学电源的发展给人带来方便的同时认识电池对环境造成的污染,增强环保意识。
2、学情分析教学对象是高二选考化学的学生,该阶段的学生已经在必修教材《化学2》学习中掌握了原电池的概念、原理、构成条件;在《化学2》拓展视野中也介绍了常见的化学电源、燃料电池的组成和反应原理。
本单元前两节的学习中,感受了从伏打电池到盐桥原电池的改进过程。
这些都为学生学习本节课内容提供了一定的知识理论基础、学习方法和探究思路。
同时该阶段的学生具有一定的归纳整合能力;同时学生在生活中积累了一定的使用化学电源的经验,并比较喜欢学以致用和科技发展历史及前沿知识,对本节课内容学习积极性较高。
二、教学目标1.知识与技能:a)了解一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理,性能及其应用;会判断电池的优劣。
b)深入理解电化学原理及正确书写电极反应式2.过程与方法:通过问题探究、思考辅助以动画、讨论、归纳等手段,夯实电化学基础,并培养学生分类、对比、归纳与演绎、表达及分析能力,增强实际解决问题的能力及创新精神。
3.情感态度价值观:以电动汽车中使用的化学电源为主线,通过认识化学电源发展史及在人类生产、生活中的重要地位,体验科学家改进化学电源的历程;了解环境保护在生产生活中的重要作用,注重理论联系实际、获取信息及处理应用的能力。
必修二化学电源教学设计一、教学目标1. 了解电源的概念和基本原理;2. 掌握电源的分类和特点;3. 理解电池的构造和工作原理;4. 学会计算电池的电动势和内电阻;5. 掌握电池的使用和维护。
二、教学内容1. 电源的概念和基本原理1.1 电源的定义和作用1.2 电源的基本原理2. 电源的分类和特点2.1 直流电源和交流电源的区别2.2 并联电源和串联电源的区别2.3 不同类型电源的特点和应用3. 电池的构造和工作原理3.1 电池的基本构造3.2 电池的工作原理3.3 常见电池的种类和特点4. 电池的电动势和内电阻4.1 电池的电动势定义和计算公式4.2 电池的内电阻概念和计算方法4.3 内电阻对电源输出的影响5. 电池的使用和维护5.1 电池的正确使用方法5.2 电池的充电和放电原理5.3 电池的寿命和维护方法三、教学方法1. 分组讨论:学生分组讨论电源的分类和特点,并展示自己的观点和理解;2. 实验探究:通过实验,让学生亲自制作简单的电池并观察其工作过程;3. 案例分析:通过案例分析,让学生了解电池的实际应用并思考电池在现实生活中的重要性;4. 教师讲解:结合教材内容,教师进行讲解,重点讲解电池的电动势和内电阻的计算方法。
四、教学步骤1. 引入:通过一个简单的问题引入话题,如电动车的电源是什么?2. 知识点讲解:分别讲解电源的概念和基本原理、电源的分类和特点、电池的构造和工作原理等知识点。
3. 实践探究:安排实验环节,让学生制作简单的电池,并观察其工作过程。
4. 讨论总结:学生分组讨论电池的电动势和内电阻的计算方法,并展示自己的观点和结论。
5. 案例分析:通过电池在现实生活中的应用案例,让学生思考电池的重要性和必要性。
6. 深化拓展:让学生自主研究不同类型电池的特点和应用,并汇报自己的研究成果。
7. 总结回顾:对本节课所学的内容进行总结回顾,并提出进一步学习的问题和方向。
五、教学评价1. 实验报告:评价学生通过实验探究的能力,包括实验设计、数据分析和结论陈述等方面;2. 讨论表现:评价学生在分组讨论中的表现,包括积极参与、提出合理观点等方面;3. 案例分析:评价学生对案例的分析和思考能力,包括理解案例内容、提出解决问题的方法等方面;4. 自主研究:评价学生在自主研究中的表现,包括研究成果的全面性和深度等方面。
化学电源教案教案标题:化学电源教案目标:1. 了解化学电源的概念和原理。
2. 掌握常见的化学电源种类及其特点。
3. 学会使用化学电源进行实验和应用。
教案步骤:引入活动:1. 向学生简要介绍化学电源的概念,并与学生分享一些常见的化学电源的例子,如干电池、锂电池等。
2. 引导学生思考,化学电源是如何产生电能的,以及它们在日常生活中的应用。
知识讲解:1. 介绍化学电源的原理:化学反应通过释放或吸收电子来产生电能。
2. 详细介绍常见的化学电源种类及其特点,包括干电池、锂电池、燃料电池等。
3. 解释化学电源的工作原理和电池内部的化学反应过程。
实验操作:1. 分发实验材料,包括干电池、导线、灯泡等。
2. 引导学生进行实验操作,使用干电池点亮灯泡。
3. 让学生观察实验过程中的变化,并思考干电池是如何产生电能的。
应用拓展:1. 引导学生思考化学电源在日常生活中的应用,如手电筒、手机、电动车等。
2. 让学生小组合作,选择一个应用场景,设计一个使用化学电源的产品,并展示给全班。
总结回顾:1. 概括化学电源的概念和原理。
2. 回顾常见的化学电源种类及其特点。
3. 总结化学电源的应用领域和重要性。
教案评估:1. 在实验操作环节,观察学生的实验操作是否正确,以及他们对干电池产生电能的理解是否准确。
2. 在应用拓展环节,评估学生对化学电源应用的理解和创新能力。
教学资源:1. 干电池、锂电池等化学电源样品。
2. 实验材料:导线、灯泡等。
3. 教学投影仪或白板,用于展示相关图片和文字说明。
教案延伸:1. 鼓励学生自主探索其他类型的化学电源,并进行比较分析。
2. 引导学生深入了解燃料电池的工作原理和应用领域。
3. 探讨化学电源的环保性和可持续性,引导学生思考如何减少化学电源对环境的影响。
第四章第二节化学电源一.教材分析通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及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。
现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。
教材选取具有代表性的三大类电池,如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。
同时向学生渗透绿色环保的意识。
二.学情分析在必修二中学生已学习了氧化还原反应的初步知识,前一节又已经学过原电池的基本内容,知道原电池的定义,形成条件,简单得电极反应等,所以在此基础上,进一步学习化学电源的知识。
学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论,具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。
三.教学大纲及考试说明1.进一步了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理,知道他们在生产生活和国防中的实际应用四.教学目标1.知识与技能知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池认识一次电池二次电池燃料电池等积累化学电池,知道评价电池优劣的标准会书写常用的化学电池的电极反应式和电池反应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.情感态度与价值观感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观,增强学生的环保意识五.教学重难点重点:常见化学电源的化学原理难点:常见化学电源的电极反应六.课时安排 1课时七.教学方法:本科可采取讲授与讨论相结合的模式和分类比较的方法进行教学。
必修化学电源教案一、教学目标1.知识与能力目标:(1)了解电源的基本概念和分类;(2)掌握化学电源的工作原理和结构组成;(3)了解电源的使用与环境保护;(4)培养学生科学实验和探究的能力。
2.过程与方法目标:(1)通过教师讲解,学生讨论、合作实验等多种方式激发学生的学习兴趣;(2)通过实验、观察与探究,培养学生的科学实验和探究的能力;(3)通过小组合作,促进学生的交流和合作能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生观察、探索、实验的兴趣和乐趣;(2)培养学生的环境保护意识;(3)培养学生的合作与交流精神。
二、教学过程1.导入(5分钟)通过展示一些电子产品的照片,引起学生对电源的兴趣,并简要讲解电源的概念。
引导学生思考:现代社会中,我们离开了电源,生活和学习不方便吗?2.了解电源(15分钟)(1)通过课堂讲解,帮助学生了解电源的基本概念和分类。
引导学生探究:有哪些常见的电源?按照能量类型可以将电源分为哪几类?(2)布置任务:学生结合生活中的例子,通过小组合作,制作一个电源分类的海报,并向全班展示。
3.化学电源的工作原理和结构组成(30分钟)(1)通过课件和实物展示,介绍化学电源的基本原理和结构组成。
要求学生积极参与讨论,通过思考和提问加深对化学电源的理解。
(2)分小组进行讨论和展示:每个小组选择一种常见化学电源,通过图片、文字等形式,展示电源的工作原理和结构组成。
(3)展示和讨论:每个小组进行展示,并进行讨论和互动。
4.化学电源的使用与环境保护(20分钟)(1)通过课堂讲解,引导学生了解化学电源的使用注意事项和环境保护问题。
要求学生思考:为什么化学电源是一次性使用的?使用过后如何进行处理?(2)观看相关视频:播放电子垃圾处理的视频,让学生了解处理电子垃圾的必要性和方法,并讨论对环境保护的理解和行动。
5.实验探究(45分钟)(1)实验目的:通过实验探究,进一步了解化学电源的工作原理和结构。
(2)实验内容:①实验1:观察不同电压和电流下化学电源燃烧的差异;②实验2:观察不同组成化学电源的电极材料差异对电源输出的影响。
可编辑修改精选全文完整版教案及其应用难点化学电池的反应原理知识结构与板书设计第二节化学电源一、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。
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。
3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准:(1)比能量(2)比功率(3)电池的储存时间的长短二、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)22、银锌电池:负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为:Zn+Ag2O2Ag+ ZnO3、锂电池:8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S三、二次电池1、铅蓄电池负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为:Pb+PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O四、燃料电池1、燃料电池(碱性)负极:2H 2+4OH ——2e —=4H 2O正极:O 2+2H 2O+2e —=4OH —电池的总反应为:2H 2 + O 2 = 2H 2O教学过程教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动[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] [学与问]在日常生活和学习中,你用过哪些电池,你知道电池的其它应用吗?电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置[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。
必修化学电源教案优秀7篇必修化学电源教案篇1(1)锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么?(2)插入铜丝接触到锌粒后,为什么在铜丝上出气泡?(3)铜丝上的电子由何处而来,出来的是什么气体?学生根据实验,建议讨论步骤:现象(易)——解释(难)——结论(难)一、原电池对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验,得出有关的电极名称,电流流动方向,电子流动方向等。
电极反应:负极(锌片) Zn - 2e = Zn2+(氧化反应)正极(铜片)2H+ + 2e = H2↑(还原反应)原电池反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑定义:把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金属),电子流出的一极是负极(较活泼金属)。
原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
原电池组成:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。
原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。
经常用做惰性电极材料的物质是Pt(铂)或C(石墨),如下图两个装置的电极反应是相同的。
说明:教学软件不能代替教学实验,不过可以在总结时用演示教学软件。
[练习]判断下列装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反应。
二、化学电源(教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不可能涉及过多内容,局限于教材即可)1、干电池家庭常用电池。
常见的是锌-锰干电池。
如图:2、铅蓄电池目前汽车上使用的电池。
铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的.铅锑合金铸成格板。
PbO2作为阳极,Pb作为阴极,二者交替排列而成。
电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。
3、锂电池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。
高中必修2化学电源教案
教学内容:第五章电源
学科:化学
年级:高中必修2
教学目标:
1. 了解电池、干电池、燃料电池等电源的工作原理和结构;
2. 掌握电池的电解质、电极、电动势等重要概念;
3. 能够分析电源在日常生活和工业生产中的应用。
教学重点:电池、干电池、燃料电池的结构和工作原理
教学难点:电池内部反应的原理
教学准备:教材、多媒体设备、实验器材等
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 引导学生回顾上一节课内容,复习电学基础知识;
2. 通过提问或讨论,引出电源这一概念,激发学生对电源的好奇心。
二、讲解电源的组成和种类(15分钟)
1. 介绍电池、干电池、燃料电池等电源的构造和工作原理;
2. 讲解电池内部的电解质、电极、电动势等重要概念。
三、实验演示(20分钟)
1. 展示电池的简单实验,让学生亲自操作;
2. 通过实验观察电池在工作时的现象,加深学生对电源工作原理的理解。
四、讨论应用(10分钟)
1. 引导学生思考电源在日常生活和工业生产中的应用;
2. 分组讨论,分享电源在生活中的应用案例。
五、梳理知识点(10分钟)
1. 总结本节课所学的电源相关知识;
2. 解答学生对电源知识的疑问。
六、作业布置(5分钟)
1. 布置相关练习题,巩固本节课所学知识;
2. 鼓励学生自主学习电源相关知识,为下节课做好准备。
教学反思:
本节课通过实验演示和讨论应用,使学生更直观地了解电源的工作原理和应用场景,激发了学生学习兴趣。
在今后的教学中,可以结合更多实例和案例,帮助学生深入理解电源的重要性和应用价值。
第四章《化学反应与电能》教学设计第一节原电池的工作原理第二课时化学电源池的性能和安全性也在不断提高。
我们也可以进一步思考化学电源在电动汽车中的应用,它作为电动汽车的动力来源,能够将化学能转化为电能,为车辆提供动力。
随着电动汽车的普及和发展,它对环境的贡献不容忽视。
电动汽车相较于传统燃油汽车,可以减少燃油排放和环境污染,符合环保意识和社会发展趋势。
化学电源在电动汽车中的应用和推广具有重要意义,它可以促进环保意识的普及和可持续发展。
【互动环节】【问题1】老师将学生分为小组讨论思考,结合生活中的电池使用,怎么判断优劣?【学生1】表明自己使用,看待机时长;【学生2】通过自己使用的充电宝,观察电池体积大小,输出的功率等;【学生3】结合自己用的一些小的电器,通过可以反复充电的电池判断电池价值。
【老师】对学生的生活中的常识表示肯定,总结判断电池的优劣指标。
●判断电池优劣的指标(简单了解)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.电池的可储存时间的长短。
【问题2】同学们刚才列举了很多种电池,那么这些电池都如何分类的?【学生】电池可以分为一次电池,充电电池(二次电池)。
【老师】对化学电源分类,概念进行总结:【投影】●化学电源的分类:化学电源可以分为一次电池、二次电池和燃料电池等①一次电池:也叫做干电池,放电后不可再充电②二次电池:又称可充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生③燃料电池:连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源【交流】使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等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。
【对应练习1】下列说法错误的是()A.依据原电池的原理设计出了化学电源B.原电池是化学电源的雏形【投屏】1普通锌锰干电池常见的锌锰干电池的构造如图所示。
化学电源教学设计一、教学目标:1.知识与技能:复习原电池的化学原理,掌握形成原电池的基本条件。
掌握电极式书写的一般步骤。
2.过程与方法: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。
加深理解实践一认识一再实践一再认识的辨证唯物主义的思维方法。
3.情感态度与价值观: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。
激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。
二、教学难点:化学电池的反应原理、电极反应式的书写教学重点:一次电池,二次电池,燃料电池的反应原理三、教学过程:【介绍】化学电池的起源。
【讲述】由伏打电堆到丹尼尔电池再到干电池的诞生。
【广告引入】第一则广告:白象电池。
【提问】为什么电池会出现漏液,胀气的现象。
【学生讨论交流】正极生成了氨气和氢气,存在自放电问题。
【升级讲述】碱性锌镒干电池的优化。
【书写电极式】负极:Zn-2e-+20H-=ZnO+H 20正极:Mn02+2e-+2H20=Mn(0H)2+20H-【学生分析书写模型】1、 看材料,定两极2、 列物质,标得失3、看环境,配守恒【情感教育】一次电池的污染,注意回收利用。
【广告引入】第二则广告:白象牌蓄电池【汇报交流】电极反应:(放电时)能够自发进行负极:Pb(s)+SO 广(aq)-2e=PbSO,(s)正极:PbO 2(s)+4H +(aq)+S042(aq)+2e=PbSO 4(s)+2H 20(l)总反应:Pb(s)+Pb02(s)+2H 2S04(aq)=2PbSO 4(s)+2H 20(l)电极反应:(充电时)不能自发进行阴极:PbSO 4(s)+2e'=Pb(s)+S042_(aq)阳极:PbSOXs)+2H 20(l)-2e _=Pb02(s)+4H +(aq)+SOf(aq)总反应:2PbSO 4(s)+2H 20(l)=Pb(s)+Pb02(s)+2H 2SO 4(aq)【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。
高中化学化学电源教案
教学内容: 化学电源的理论和应用
教学目标:
1. 了解化学电池的基本原理和结构
2. 掌握化学电源的分类
3. 掌握化学电源在日常生活中的应用
教学重点:
1. 化学电源的原理和分类
2. 化学电源在日常生活中的应用
教学难点:
1. 对化学电源的原理和结构进行深入理解
2. 掌握化学电源的应用和优缺点
教学准备:
1. 教师准备化学电源的相关知识和案例
2. 学生准备笔记本和书写工具
教学过程:
1. 导入:
教师用一个简单的实验或例子引出化学电源的概念,让学生了解化学电源在生活中的应用。
2. 理论学习:
教师介绍化学电源的基本原理和结构,并讲解不同种类的化学电源的分类和特点。
3. 实例分析:
教师通过实际案例,分析化学电源在手机、电脑等电子设备中的应用,让学生了解化学电
源的实际用途。
4. 讨论互动:
教师引导学生进行讨论,让他们分享自己对化学电源的理解和应用,鼓励学生提出问题和思考。
5. 总结:
教师对化学电源的知识进行总结,并帮助学生梳理掌握的重点和难点。
6. 课堂作业:
布置相关的练习题,巩固学生对化学电源相关知识的理解和应用能力。
教学反馈:
在下节课时,教师可对学生的作业进行检查和反馈,了解学生对化学电源的掌握程度,以便调整教学内容和方法。
第一节原电池第2课时【教学目标】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,培养良好的环保意识。
【教学重难点】1.重点:(1)化学电池的工作原理;(2)燃料电池电极反应式的书写2.难点:掌握几种典型化学电池的电极反应【教学过程】[引入]上节课我们已经学习了有关原电池的相关知识,原电池是各种化学电源的雏形,我们现在使用的各种化学电池都是科技人员在原电池这一理论模型的基础之上,研制出的性能更好的各种实用电池。
每种化学电池的性能也不尽相同,这些化学电源的反应原理是什么?如何判断一种电池性能优劣?化学电源发展史和将来发展的方向是什么?带着这些问题让我们一同步入今天的课堂。
[设问]根据原电池原理,设计和生产的种类繁多的化学电源在生产生活中得到广泛的应用。
那么在日常生活和学习中,你用过哪些电池?你还知道哪些电池?[生]干电池、锂电池、蓄电池、太阳能电池等,这些电池广泛应用于通讯、交通、文化、办公及家用电子产品。
[教师补充]还有燃料电池,这些电池还在高科技及军事和各生产行业也有特殊的应用。
[投影]展示一组常用电池的图片[设计意图]让学生在视觉上感受一下常用电池,让学生以后对日常生活中的常用电池引起注意。
[师]这些电源与我们的生活和生产息息相关,同时也成为我们生活、生产的一个重要组成部分,事实上这些电源的发明和发现凝结着无数科学家长期研究的结果,且常用的电池远远不止这几种。
[讲解]实际上电池主要分三种,前面同学们说到的干电池、锂电池、蓄电池、微型纽扣电池都是将化学能转变为电能的装置,因此都属于化学电池;另外两种分别是太阳能电池和原子能电池。
[引入课题]有关太阳能电池和原子能电池的知识,感兴趣的同学课后可到图书馆或网上查阅相关资料,今天我们主要研究化学电池的相关知识。
[师]化学电源分三种,一次电池、二次电池和燃料电池[投影][讲解]一次电池就是放电后不可再充电的电池,也叫干电池。
第二节化学电源
一、教材分析
通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及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。
现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。
教材选取具有代表性的三大类电池,如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。
同时向学生渗透绿色环保的意识。
二、教学目标
1.知识目标:
(1)知道日常生活中常用的化学电源和新型化学电池;
(2)认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;
(3) 会书写常用化学电池的电极反应式及总反应式。
2.能力目标:
培养学生观察、分析、整理、归纳总结、探究等能力。
3.情感、态度和价值观目标:
感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,初步形成较为客观、正确的能源观,增强学生的环保意识。
三、教学重点难点
重点:化学电源的结构及电极反应的书写
难点:化学电源的结构及电极反应的书写
四、学情分析
在化学2中学生已学习了氧化还原反应的初步知识,前一节又已经学过原电池的基本内容,知道原电池的定义,形成条件,简单得电极反应等,所以在此基础上,进一步学习化学电源的知识。
学生能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论,具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。
五、教学方法
1.实验探究与启发讨论法。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
组织教学导入新课
一、化学电池的种类
介绍化学电池的种类:
【指导学生交流】1.干电池:普通锌锰干电池的简称,在一般手电筒中使用锌锰干电池,是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器,中央插一根碳棒作正极,碳棒顶端加一铜帽。
在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。
在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象,即作去极剂),淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
【教师讲解】电极反应为:负极Zn-2 e-=Zn2+
正极2NH+4+2 e-=2NH3+H2
H2+2MnO2=Mn2O3+H2O
正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+
干电池的总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O
或2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)2]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O 正极生成的氨被电解质溶液吸收,生成的氢气被二氧化锰氧化成水。
干电池的电压1.5 V—1.6 V。
在使用中锌皮腐蚀,电压逐渐下降,不能重新充电复原,因而不宜长时间连续使用。
这种电池的电量小,在放电过程中容易发生气涨或漏液。
而今体积小,性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性,负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增加,使放电电流大加幅度提高。
碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
2.铅蓄电池:铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,在正极格板上附着一层PbO2,负极格板上附着海绵状金属铅,两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中,且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电的电极反应为:
负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4↓
正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O
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 / cm3时即停止放电,而需要将蓄电池进行充电,其电极反应为:
阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-
当密度增加至1.28 g / cm3时,应停止充电。
这种电池性能良好,价格低廉,缺点是比较笨重。
蓄电池放电和充电的总反应式:PbO 2+Pb +2H 2SO 4
2PbSO 4↓+2H 2O 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。
3.银锌蓄电池 银锌电池是一种高能电池,它质量轻、体积小,是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。
目前,有一种类似干电池的充电电池,它实际是一种银锌蓄电池,电解液为KOH 溶液。
常见的钮扣电池也是银锌电池,它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极盒一端充由Ag 2O 和少量石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料,电解质溶液为KOH 浓溶液,溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜,将电极与电解质溶液隔开。
负极:Zn +2OH --2e - =Zn (OH )2
正极:Ag 2O +H 2O +2e - =2Ag +2OH -
银锌电池跟铅蓄电池一样,在使用(放电)一段时间后就要充电,充电过程表示如下:
阳极:2Ag +2OH --2e - =Ag 2O +H 2O
阴极:Zn (OH )2+2e - =Zn +2OH - 总反应式:Zn +Ag 2O +H 2O Zn
(OH )2+2Ag 一粒钮扣电池的电压达1.59 V ,安装在电子表里可使用两年之久。
4.燃料电池:燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池,所以燃料电池也是化学电源。
它与其它电池不同,它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内,而是在工作时,不断地从外界输入,同时把电极反应产物不断排出电池。
因此,燃料电池是名符其实地把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。
燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。
从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体;从正极连续通入氧气或空气。
电解液可以用碱(如氢氧化钠或氢氧化钾等)把两个电极隔开。
化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。
燃料电池的特点是能量利用率高,设备轻便,减轻污染,能量转换率可达70%以上。
当前广泛应用于空间技术的一种典型燃料电池就是氢氧燃料电池,它是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。
它的电极材料一般为活化电极,碳电极上嵌有微细分散的铂等金属作催化剂,如铂电极、活性炭电极等,具有很强的催化活性。
电解质溶液一般为40%的KOH 溶液。
电极反应式为:负极 H 22H
2H +2OH --2 e -=2H 2O
正极 O2+2H 2O +4 e -=4OH - 电池总反应式为:2H 2+O2=2H 2O
放电 充电 放电 充电
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。
电极反应式为:
负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
目前已研制成功的铝—空气燃料电池,KOH溶液作电解液它的优点是:体积小、能量大、使用方便、不污染环境、耗能少。
这种电池可代替汽油作为汽车的动力,还能用于收音机、照明电源、野营炊具、野外作业工具等。
【想一想】电极反应式如何写?
二、典型实例
例1.(2000年全国高考理综题)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO32--4e-== 4CO2
阴极反应式:_________________,
电池总反应式:_______________。
例2.(1999年全国高考化学题)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。
氢镍电池的总反应式是:
(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2
根据此反应式判断下列叙述中正确的是()
A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大B.电池放电时,镍元素被氧化C.电池充电时,氢元素被还原D.电池放电时,H2是负极。