化学电源 教案Word格式.docx

化学电源 教案Word格式.docx

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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。

【学生思考、讨论】

1．构成原电池的条件

2．原电池的原理（以Cu-Zn原电池为例）

负极（Zn）：

Zn–2e=Zn2+

正极（Cu）：

2H++2e=H2↑

总反应：

Zn+2H+=Zn2++H2↑

从复习所学知识，引出原电池在生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

引入伏打电池

【视频展示】

电池的历史和伏打电池

【学生讨论总结】

伏打电池有什么缺陷？

电解质为硫酸溶液，不便于携带，伏打电池工作持续性差不能够推广使用

学会分析化学理论和实际应用的差别，培养学生的语言表达能力

分析伏打电池的缺陷

【提问】

如果你是伏打，你想如何对你的电池进行改进？

【讨论交流】……

【汇报结果】

1将电解质制成固体；

2何开发高能电池 

培养学生分析、归纳能力；

培养学生的创新思维能力

引入碱性锌锰电池，引导学生分析、讨论其反应原理

导入碱性锌锰电池

碱性锌锰电池的构造

碱性锌锰电池的反应原理

【学生讨论交流】

电极反应：

负极：

Zn（s）+2OH-（aq）-2e- 

=Zn（OH）2（S）

正极：

2MnO2（s）+2H2O（l）+2e-=2MnOOH（s）+2OH-（aq）

Zn（s）+2MnO2（s）+2H2O（l）=2MnOOH（s）+Zn（OH）2（S）

培养学生应用知识解决实际问题

分析讨论碱性锌锰电池优缺点

【要求学生交流】碱性锌锰电池的主要的性能、使用范围，应用前景以及缺陷等方面的知识。

【汇报总结】优点：

比普通电池性能好，它的比能量和可储存时间均由提高，适用于大电流和连续放电，是民用电池的升级换代产品。

缺点：

放电完了，不能再用

理解事物都具有两面性，培养学生合作探究的能力

引入蓄电池，引导学生分析、讨论其反应原理

导入二次电池

铅蓄电池的构造

铅蓄电池电池的反应原理

【汇报交流】电极反应：

（放电时）可以自发进行

Pb（s）+SO42-（aq）-2e-=PbSO4（s）

PbO2（s）+4H+（aq）+SO42-（aq）+2e-=PbSO4（s）+2H2O（l）

Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）=2PbSO4（s）+2H2O（l）

（充电时）不能自发进行

阴极：

PbSO4（s）+2e- 

= 

Pb（s）+SO42-（aq）

阳极：

PbSO4（s）+2H2O（l）-2e-=PbO2（s）+4H+（aq）+SO42-（aq）

2PbSO4（s）+2H2O（l）=Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）

进一步培养学生应用知识研究实际问题能力

学生进一步分析讨论蓄电池的优缺点

【要求学生讨论】蓄电池在应用中存在的优缺点。

电压稳定，使用方便，安全可靠，价格低廉，可多次重复使用。

比能量低，笨重，废弃电池污染环境

培养学生的语言表达能力和归纳能力

学生讨论交流形电池对环境造成的污染

展示资料幻灯片：

对自然环境威胁最大的五种物质：

铬、镉、铜、铅、汞及对人类造成的危害；

干电池的负极材料：

锌汞齐，1节1号干电池会使1m2 

的土地永久实效，而仅我国一年就生产各种电池上亿节。

观看幻灯片，增强环保意识

认识上述电池对环境的污染

学生相互交流上述各种电池的共同缺陷

【提出问题】：

上述各种电池的共同缺陷是什么？

如何改进？

分析：

干电池中的汞、蓄电池中的铅、镉，三种金属都是对自然环境威胁最大的物质，都会造成环境污染

培养学生的环保意识

引入燃料电池，引导学生分析、讨论其反应原理

【视频导出】

燃料电池，展示氢氧料电池，分析其反应原理

酸性介质电极反应：

2H2-4e-=4H+

O2+4H++ 

4e-=2H2O

2H2+O2=2H2O

碱性介质的电极反应：

2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-

学生会书写不同条件下氢气燃料电池的电极反应

学生进一步分析讨论燃料电池的优缺点

燃料电池有哪些优缺点？

能量转换率高；

可组合成燃料电池发电站，废弃物少，噪音低。

输出电压低，需串联使用，体积较大；

需连续供给反应物，排除生成物，附属设备多

引导学生探讨电池优劣的判断标准以及对未来的电池的设想。

【学生讨论】

电池优劣的判断标准什么？

你设想未来的电池应该具有那些特点？

【引领学生完成课堂总结】

通过“总结”提升学生认知能力和学习能力

五、板书设计

一、碱性锌锰电池

二、铅蓄电池

三、氢氧燃料电池

1、酸性介质的电极反应：

2、碱性介质的电极反应：