燃料电池导学案

幼儿园化学燃料电池教案幼儿园化学燃料电池教案一、教学目标：1. 了解化学燃料电池的概念和工作原理。

2. 学会如何制作简单的化学燃料电池，并理解其工作原理。

3. 提高幼儿园学生的动手实践能力和观察能力。

二、教学准备：1. 实验材料：电池盒、铜钉、锡纸、锡箔盒、纸巾、氢氧化钾、锌片、铜片。

2. 工具：剪刀、胶水。

三、教学过程：1. 导入环节（5分钟）（1）教师为学生介绍本次实验是关于化学燃料电池的，鼓励学生积极参与。

（2）给学生展示电池盒、铜钉、锡纸、纸巾、氢氧化钾、锌片和铜片，让他们猜测这些物品会被用来干什么。

2. 实验操作（25分钟）（1）向学生讲解化学燃料电池的工作原理。

（2）请学生遵循以下步骤制作化学燃料电池：第一步：取一个电池盒，并将两个铜钉插入盒子的两个孔中。

第二步：在两个钉子上贴上铜片和锌片，然后将其用锡箔盒固定。

第三步：在锡箔盒里面放入纸巾，并滴入少量的氢氧化钾液体。

注意：直接接触氢氧化钾会对皮肤造成刺激，建议教师操作。

第四步：将锡箔盒放在电池盒中，用胶水固定。

（3）学生根据教师的指导完成制作过程，学习观察化学反应的过程，并记录实验结果。

3. 教学总结（10分钟）（1）请学生总结这个实验的过程。

（2）教师给予简单的科学原理解释，让学生理解化学燃料电池的工作原理。

（3）鼓励学生在教师的帮助下探索其他由化学反应产生的电能。

四、教学评估：1. 考察学生实验的执行情况及实验结果的记录情况。

2. 考察学生对化学燃料电池的理解。

3. 考察学生是否能够从教师的提示中得到启发并探索其他的实验。

五、教学延伸：1. 让学生探索其他的化学反应，例如酸碱反应和氧化还原反应。

2. 引入更深入的学习内容，例如化学反应的能量转化以及可再生能源。

3. 让学生制作自己的化学燃料电池并进行比较，了解电池的不同类型以及它们的用途。

《燃料电池》一节的教学设计燃料电池教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生了解燃料电池的工作原理、分类和应用，并能够分析燃料电池的优点和局限性。

二、教学内容1. 燃料电池的定义和基本原理2. 燃料电池的分类与特点3. 燃料电池的应用领域和前景展望4. 燃料电池的优点和局限性分析三、教学过程步骤一：导入 (10分钟)通过展示一张燃料电池的示意图和简洁明了的定义，引导学生初步了解燃料电池，并激发研究兴趣。

步骤二：核心概念讲解 (20分钟)详细讲解燃料电池的基本原理，包括电化学反应、电流生成和电池构成等关键概念。

通过具体案例和实验示范，加深学生对燃料电池工作原理的理解。

步骤三：分类与特点 (15分钟)介绍燃料电池的分类，包括质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。

针对每种类型的燃料电池，讲解其工作原理、优点和特点，并与其他类型进行比较。

步骤四：应用领域和前景展望 (15分钟)探讨燃料电池的应用领域，如交通运输、移动设备、能源储存等，并介绍相关的成功案例。

展望燃料电池在未来能源领域的发展前景，引发学生思考和讨论。

步骤五：优点和局限性分析 (20分钟)分析燃料电池的优点，如高效、环保等，并指出其存在的局限性，如燃料供应、成本等。

引导学生思考燃料电池的发展趋势和解决方案。

四、教学评估1. 课堂讨论：通过提问和回答，评估学生对燃料电池基本原理和分类的理解程度。

2. 小组活动：要求学生以小组形式讨论燃料电池的应用领域和前景，并展示他们的分析和观点。

3. 个人思考：要求学生写下他们对燃料电池的优点和局限性的思考，并提出自己的观点和建议。

五、教学资源1. 燃料电池示意图和定义的PPT幻灯片2. 燃料电池的实验演示设备和材料3. 讨论指导问题和小组活动指导手册六、教学延伸为了进一步加深学生对燃料电池的理解和应用，教师可以鼓励学生进行燃料电池实验，并指导学生设计并制作燃料电池模型。

七、教学反思通过本教学设计的实施，学生可以很好地掌握燃料电池的基本原理和分类，并了解其应用领域和优缺点。

新县高中2014级高一化学导学案(14 )选编：李晓慧审阅：余孝彬班级学生姓名化学能与电能（第3课时）【新课导入】生活中常见的电池有哪些？【本节知识网络】一．发展中的化学电源我们上节课所认识的原电池因其结构简单而不能提供持续、稳定的电流，没有太大的使用价值。

但是，人们可以根据原电池的反应原理研制出各种有使用价值的化学电源。

1、干电池：一次性电池，放电之后充电，内部的氧化还原反应是。

（1）普通锌锰电池：正极材料：，负极材料：，电解质：。

【思考】锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl 的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？（2）碱性锌锰电池：负极材料：，正极材料：，电解质：改进后碱性锌锰电池的优点：【课堂练习1】日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2e－＝Zn2＋、2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2（NH3再用于结合Zn2＋。

）根据上述叙述判断下列说法中正确的是（）Ａ.干电池中Zn为正极，碳为负极Ｂ.干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化Ｃ.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器Ｄ. 干电池工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极2、充电电池：充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。

【思考】在充电电池放电和充电两过程中，能量是如何转化的？（1）铅蓄电池：负极材料：，电极反应式为：正极材料：，电极反应式为：电解质溶液：电池总反应式：（2）新型充电电池：a、镍镉电池：负极材料：，正极材料：，电解质：。

寿命比铅蓄电池，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严重污染环境。

b、锂离子电池：新一代可充电的绿色电池，低功能耗电器的主流电源。

【课堂练习2】下列关于充电电池叙述，不正确的是 ( )A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应B.充电电池可以无限制地反复放电、充电C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放3、燃料电池：(1)原理：利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。

2-2-2化学能与电能学习目标：了解生活中常用的化学电源和新型化学电池学习重难点：原电池电极反应式的书写自主学习一、干电池干电池是一种电池，放电后不能再充电。

（1）锌锰电池负极：，电极反应：____________正极：电极反应：2NH+4＋2e－==2NH3＋H2H2＋2MnO2==Mn2O3＋H2O电解质：NH4Cl（2）碱性锌锰电池：将锌锰干电池的电解质换成湿的，并在构造上作了改进。

二、充电电池充电电池又称电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以______进行，使电池恢复到放电前的状态。

（1）铅蓄电池：正极材料为，负极材料为，电解质为。

负极反应：。

正极反应：。

蓄电池充电和放电时的总反应式。

（2）镍镉电池①组成负极材料：；正极材料：；电解质溶液：。

②电极反应式：负极：Cd－2e－＋2OH－==Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2e－＋2H2O==2Ni(OH)2＋2OH－（3）锂电池锂作负极，其他导体作正极，锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功能耗电器的主流电源。

负极反应式为Li－e－==Li+。

锂电池质量轻，污染少，被称为绿色电池。

三、燃料电池（1）原理：利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。

（2）与其他电池的区别反应物由外设装备提供和等。

（3）氢氧燃料电池电池总反应式：。

①电解质溶液为盐酸时：负极：，pH 。

正极：，pH 。

总的溶液被稀释，pH 。

②电解质溶液为KOH溶液时：负极：，pH 。

正极：，pH 。

总的溶液被稀释，pH 。

（4）甲烷氧气燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。

负极：正极：电极总反应式：。

合作探究:【例1】市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+ 的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应为：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2，下列说法不正确．．．的是A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－===Li+B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li+向负极移动【例2 】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋Zn＋H2O==2Ag＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是（）A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB. 负极发生的反应是Zn＋2OH－－2e－==Zn(OH)2充电放电C. 工作时，负极区溶液酸性增强，正极区碱性增强D. 溶液中OH－向正极移动，K+、H+向负极移动巩固练习1. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是（）A. 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2. 锌片：Zn＋2OH－－2e－==ZnO＋H2O ，碳棒：12O2＋H2O＋2e－==2OH－。

高中化学燃料电池的教案1. 了解燃料电池的工作原理和构成2. 掌握燃料电池的分类和应用3. 能够通过实验操作构建简单的燃料电池并观察其工作原理教学内容：1. 燃料电池的定义和原理2. 燃料电池的种类和应用领域3. 燃料电池的构成元素及工作过程教学重点：1. 燃料电池的工作原理和构成2. 燃料电池的分类和应用教学难点：1. 燃料电池的工作过程及原理2. 理解燃料电池的分类和应用教学准备：1. 实验室设备：燃料电池组件、氢气罐、氧气罐、连接导线、电压表等2. 实验材料：电解质溶液、金属板等3. 课件资料：燃料电池的工作原理和构成要点教学过程：一、导入环节：通过问题引入，让学生了解燃料电池的概念及其在生活中的应用。

例如：你知道燃料电池是什么吗？它在哪些方面可以应用？二、讲解燃料电池的定义和原理：1. 燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的装置；2. 燃料电池由阴极、阳极、电解质和电路等构成；3. 燃料电池的工作原理是通过氧化还原反应产生电子流，从而产生电能。

三、介绍燃料电池的种类和应用领域：1. 燃料电池主要分为氢氧燃料电池、甲醇燃料电池和高温氧化物燃料电池等；2. 燃料电池可以应用于汽车、航空航天、家用电力等领域。

四、实验操作：1. 将燃料电池组件按照说明书组装好，连接上电压表；2. 向阴极输入氢气、向阳极输入氧气，观察电压表的变化。

五、总结讲解：通过实验操作，让学生自主探索燃料电池的工作原理和构成。

并总结燃料电池的分类和应用领域，加深对燃料电池知识的理解。

六、作业布置：设计一份关于燃料电池的小组讨论报告，包括燃料电池的原理、构成和应用等内容。

教学反思：通过本节课的教学，学生可以更好地理解燃料电池的工作原理和构成，并掌握燃料电池的分类和应用。

同时，通过实验操作，让学生亲自动手搭建简单的燃料电池，更深入地了解燃料电池的工作过程。

发展中的化学电源——燃料电池导学案课程学习目标1、认识燃料电池的结构及工作原理2、掌握氢氧燃料电池的电极反应和书写方法3、了解甲烷燃料电池的电极反应和书写方法知识重、难点氢氧燃料电池电极反应的书写甲烷燃料电池电极反应的书写第一部分知识体系梳理（课前完成）燃料电池(1)燃料电池是一种高效、环保的发电装置,产物对环境的污染较小。

以H2为燃料时,产物为 ,以CH为燃料时,产物是。

4(2)燃料电池的反应物不是储存在电池内部,而是由外设装置提供和分别在两个电极上反应,将化学能转化为电能。

因此，燃料电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用(3)氢氧燃料电池中,负极通入的是,正极通入的是,电解质是硫酸或氢氧化钾,该电池的总反应式为。

（4）甲烷燃料电池中，负极通入的是，正极通入的是，当电解质为硫酸时，电池总反应为，当电解质是氢氧化钾时，电池总反应为第二部分重、难点探究（课堂完成）【知识基础】原电池电极反应书写规则负极：氧化反应还原剂 - ne- →氧化产物正极：还原反应氧化剂 + ne- →还原产物正极反应式+负极反应式=电池的总反应式1、氢氧燃料电池（1）请结合【知识基础】以及氢氧燃料电池构造示意图，试分析H2-O2-H2SO4燃料电池的电极反应负极：正极：总反应：（2）将氢氧燃料电池中电解质溶液改为氢氧化钾溶液，即：H2-O2-KOH则电极反应与（1）中是否一样，若不一样，该怎么写？负极：正极：总反应：【探究与思考1】对照（1）和（2）的电极反应思考如下问题：①两电池的正、负极电极反应式一样吗？为什么？总反应式相同吗？②结合两个燃料电池的正极反应，说说以氧气做氧化剂的燃料电池的正极反应有什么特点？2、甲烷燃料电池【实践探究】请结合氢氧燃料电池电极反应的书写，用类推的方法完成下面的电极反应（可考虑先写正极反应，负极反应式=总反应式-正极反应式）（1）CH4-O2-H2SO4负极：正极：总反应：（2）CH4-O2-KOH负极：正极：总反应：【探究与思考2】①从以上四个原电池的电极总反应来看，你认为燃料电池的反应实质是什么？。

《制作简单的燃料电池》学历案（第一课时）一、学习主题本课程学习主题为“制作简单的燃料电池”，通过实验与理论学习相结合的方式，让学生掌握燃料电池的基本原理和制作方法，理解其在能源领域的应用价值。

二、学习目标1. 知识与理解：了解燃料电池的基本原理、构造及工作过程；掌握燃料电池的分类及特点。

2. 技能与操作：通过实验操作，学会制作简单的燃料电池，并能够理解其内部反应过程。

3. 态度与价值观：培养学生对于新能源技术的兴趣与热情，理解节能减排的重要性，树立科学的世界观和能源观。

三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对燃料电池基本原理、构造及工作过程的掌握情况。

2. 操作能力评价：通过学生实验操作过程和最终制作的燃料电池成品，评价学生的实验操作能力和实践动手能力。

3. 综合评价：通过学生的课堂表现、实验报告和小组讨论等方式，综合评价学生对本课程的学习效果和收获。

四、学习过程1. 导入新课：通过展示燃料电池的应用实例，激发学生的学习兴趣；简述燃料电池的发展历程和应用领域。

2. 知识讲解：介绍燃料电池的基本原理、构造及工作过程，讲解燃料电池的分类及特点。

3. 实验准备：准备实验器材和材料，包括电解质溶液、电极材料、电池壳等。

4. 实验操作：指导学生进行实验操作，包括电极的制备、电解质的添加、电池的组装等步骤。

5. 实验观察与记录：引导学生观察燃料电池的工作过程，并记录实验数据和现象。

6. 实验总结：组织学生进行小组讨论，分享实验心得和观察结果，教师进行总结和点评。

五、检测与作业1. 课堂小测验：进行课堂小测验，检测学生对燃料电池基本原理和构造的掌握情况。

2. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括实验目的、步骤、数据记录和分析、结论等部分。

3. 课外拓展：鼓励学生查阅相关资料，了解更多关于燃料电池的知识和应用领域。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在本次课程中的学习过程和收获，总结自己的不足之处，为今后的学习提供参考。

进展中的化学电源第1课时班级：组名：姓名：学习目标：一、.明白干电池、充电电池、燃料电池等进展中的化学电源的特点。

二、熟悉提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。

学习重难点：铅蓄电池、燃料电池一、常见的化学电源1.锌锰干电池(1)结构：锌锰干电池是以锌筒为极，石墨棒为极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl 作。

(2)原理：锌锰电池是电池，放电以后充电，内部的氧化还原反映是的。

负极发生的电极反映为，正极发生的电极反映为2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。

(3)缺点：锌锰干电池电量小，而且在放电进程中容易发动气涨或漏液，会致使电器设备的侵蚀。

改良方法：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改良，制成性锌锰电池。

2.充电电池(1)充电电池又称电池。

充电电池在放电时所进行的原反映，在充电时又能够进行，物从头转化为物，使充电、放电可在一按时期内循环进行。

充电电池中能量的转化关系是化学能放电充电电能。

(2)常见的充电电池①铅蓄电池常作汽车电瓶，电压稳固，利用方便平安。

负极材料是，正极材料是，电解质溶液是。

②镍镉电池以为负极，为正极，以为电解质，寿命比铅蓄电池，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严峻污染环境。

③碱金属中的是最轻的金属，活动性，是制造电池的理想物质。

电池是新一代可充电的绿色电池。

3.燃料电池(1)燃料电池是通过与别离在两个电极上发生反映，将能直接转化为的装置。

(2)燃料电池与火力发电相较，其燃料的利用率高、能量转化率高。

与干电池或蓄电池的要紧不同在于反映物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供和等。

(3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反映如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反映)；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反映)；总反映：2H2＋O2===2H2O。