2019-2020学年高中化学 2.3.2化学电源教案 苏教版必修2.doc
2019-2020年高二化学《化学电源》教学设计教案
2019-2020年高二化学《化学电源》教学设计教案一、化学电池的种类化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置。
化学电池的主要部分是电解质溶液，和浸在溶液中的正极和负极，使用时将两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。
化学电池放电到一定程度，电能减弱，有的经充电复原又可使用，这样的电池叫蓄电池，如铅蓄电池、银锌电池等；有的不能充电复原，称为原电池，如干电池、燃料电池等。
下面介绍化学电池的种类：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ZnCl 2、NH 4Cl 和淀粉糊作电解质，还填有MnO 2作去极化剂吸收正极放出的H 2，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。
电极反应为：负极 Zn －2 e ＝Zn 2+正极 2NH 4+＋2 e ＝2NH 3＋H 2H 2＋2MnO 2＝Mn 2O 3＋H 2O正极产生的NH 3又和ZnCl 2作用：Zn 2+＋4NH 3＝[Zn NH 34]2+干电池的总反应式：Zn ＋2NH 4Cl ＋2MnO 2＝Zn NH 32Cl 2＋Mn 2O 3＋H 2O或 2Zn ＋4NH 4Cl ＋2MnO 2＝[Zn NH 32]Cl 2＋ZnCl 2＋Mn 2O 3＋H 2O 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。
专题6-§3-2化学电源 教案-2020-2021学年高一化学苏教版(2019)必修第二册
专题6-§3-2化学电源教材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。
教学目标与核心素养教学目标：1.会设计简单的原电池。
2.知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。
3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
4.了解研制新型电池的重要性。
核心素养：1.宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。
2.模型认知：能利用原电池工作原理分析常见简单的化学电源。
教学重难点1.常见化学电池、新型燃料电池的组成和应用2.新型燃料电池的组成和工作原理教学过程一、设计原电池1.依据已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
2.设计思路(1)定：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。
(2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。
负极电极反应：还原剂－ne－=氧化产物；正极电极反应：氧化剂＋ne－=还原产物。
(3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极稳定的金属或能导电的非金属。
(4)画：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。
3.实例(1)以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu为例(2)实物原电池材料：铜片、锌片、导线、橙子同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
提出问题影响自制电池效果的因素有哪些？查阅资源电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
实验探究Ⅰ.按如图连接水果电池。
Ⅱ.实验记录如下：解释与结论(1)实验①②③的目的是探究电极材料对电池效果的影响。
高中化学 2.3.2 化学电源课件 苏教版必修2
血液，工作时，负极锌被氧化，血液中的 O2 得到电子被还原。 正极的反应为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－；负极的反应为 2Zn －4e－===2Zn2＋。
第二十一页，共28页。
学习 (xuéxí)·探究 区
第2课时 (kèshí)
理解感悟 根据原电池反应书写电极反应式 若已知电池总反应式，要写电极反应式，一般处理方法是根
＋6H2O 。
第十页，共28页。
学习(xuéxí)·探 究区
第2课时 (kèshí)
[归纳总结]
化学电池的基本类型
本 (1)活泼金属作负极，被腐蚀或消耗，发生氧化反应，如锌
课 时
锰干电池。
栏 目
(2)两电极都参加反应，如铅蓄电池。
开 关
(3)两电极均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引
入到两极上的物质发生反应，如燃料电池。
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
第十二页，共28页。
学习 (xuéxí)·探究 区
第2课时 (kèshí)
解析 锌锰干电池中，碳棒作正极，电极本身不参加任何反
应，故不会变细，A 选项错误；
燃料电池是将化学能直接转化为电能，B 选项错误；
本 课
氢氧燃料电池中的总反应为 2H2＋O2===2H2O，H2 在负极上
心脏起搏器的能源，它依靠人体血液中有一定浓度的 O2 和
H2O 进行工作。
本 (1)负极材料是 锌 ，电极反应为 2Zn－4e－===2Zn2＋ 。
课 时
(2)正极材料是 铂 ，电极反应为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 。
栏
目 解析 以铂和锌为电极材料，植入人体做某种心脏病人的心
2019-2020年高中化学必修二教案：2-2-3 发展中的化学电源
3.
做
议
讲 评
教辅P23
（例一））
1突出结构的应用
2突出性质的使用
1、巡视学生的完成情况。
2、对学生的展示和评价要给予及时的反馈。
3要对学生不同的解题过程和答案给出准确的评价，总结。
1学生先独立完成教辅P23
（例一）
然后以小组为单位统一答案。
2派代表说答案
3其他组评价（主要是找错，纠错）
1在具体问题中探究性质的使用。
1练习册上作答。
2同桌互批。
3独立订正答案。
检查学生对本课所学知识的掌握情况。
5
6布置下节课
自主
学习
任务
1、阅读教辅23页 要点一（基础自查）
2、完成 教辅P78-79（1-10）AB层（同桌检查并签字）
11-12B层（要求有痕迹）。
让学生明确下节课所学，有的放矢进行自主学习。
7.
板
书
2-2--3发展中的化学电源
一、干电池
二、充电电池
三、燃料电池
8.
课
后
反 思
学习
目标
一、知识目标
1.探究燃料电池的工作原理
2.牢记原电池电极反应式
二、能力目标
运用原电池工作原理及构成条件解决实际问题
理由：
依据会考、高考考纲得出
教具
多媒体课件、教材，教辅
教学
环节
教学内容
教师行为
学生行为
设计意图
时间
1.课前3分钟
校对学案22页
笃学一内容
1巡视做答情况
2评价自学结果
3板书本节重点
1课代表公布答案
3互批、订正答案
1重点知识记忆
2-3-2化学电源(苏教版化学必修2)
答案
B
互动训练
下列有关电池的说法不正确的是(
)
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极
解析 电极。 电池中电子由负极流向正极，B项应从Zn电极流向Cu
答案
B
课堂针对性训练
答案 D
答案 C
2．下列有关电池叙述正确的是(
)
A．燃料电池工作时，燃料气在助燃气中燃烧 B．锌锰干电池是一种常用的二次电池 C．锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极 D．锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄
解析 燃料电池工作时，燃料气在负极发生氧化反应，助 燃气在正极发生还原反应，而不是燃烧；锌锰干电池是一次电 池，碳棒是正极，锌片是负极被氧化，故该电池工作一段时间 后锌外壳逐渐变薄。
专题2 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的转化
第 2 课时 化学电源
课前自主学习
课堂互动探究
课前自主学习
开拓听课思路 提高学习效率
1.设计原电池 (1)依据原电池反应原理，设计一个装置，通过某一氧化还原 反应，实现化学能向 电能 的转化。
(2)燃料电池制作实验。 ①实验装置如下图。
料电池发生的反应为： 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋4e ＋2H2O===4OH 总反应式：2H2＋O2===2H2O
－ －
典例剖析
一 常见的化学电源
【例】 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提 )
示，下列叙述不正确的是(
A．a电极是负极 B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储 藏在电池内的新型发电装置
苏教版高中化学必修二 2.3.2 化学电源
正极：O2 +2H2O +4e- = 4OH总方程式：2H2 + O2 ==2H2O 优点：效率高、无污染，装置可持续使用
化学电源
二、化学电源的分类 3、新型燃料电池 ⑵氢氧燃料电池（酸性介质） 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：2H2－4e- = 4H+ 正极：O2 + 4H+ + 4e- =4H2O 总方程式：2H2 + O2 ==2H2O
第9 页 观察思考
H2S O4
化学电源
二、化学电源的分类
第 10 页 观察思考
⑶甲烷燃料电池(碱性电池)
电解质溶液：KOH 正极：2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH负极：CH4－8e- +10 OH- = CO32- + 7H2O 总方程式：CH4+2O2+2OH- ==CO32- +3H2O
D、 Li是负极，电极反应为Li －2e- = Li2+
化学电源
第 14 页 课堂巩固
2、甲醇燃料电池是由甲醇和氧气及强碱电解质溶液构成的新型手机电池
，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。
据此回答：
负 (1)甲醇是 极,
--12e－=2CO 2-+12H O 2CH OH+16OH 电极反应式是: ; 3 3 2
化学电源
一、化学电源的分类 1、一次电池-----干电池 总方程式： Zn + 2NH4+ +2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + H2O +Mn2O3 负极：Zn－ 2e- == Zn2+ 正极：2MnO2+2NH4+ +2e- = 2NH3 +H2O + Mn2O3 缺点：漏液、体积大和电量较低。
2019-2020年高中化学 专题二 第15课 化学电源学案1苏教版必修2
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2019-2020年高中化学专题二第15课化学电源学案1苏教版必修2
【学习目标】
1.了解新型燃料电池的组成和工作原理；
2.利用实验探究方法学习制作简易的电池；
3.通过对新型燃料电池的学习,了解化学与人类生产、生活的密切关系。
【重点难点】常见燃料电池工作原理及电极反应式的书写。
【复习巩固】
同步练习P45：例2、变式跟踪2。
【自主预学】
(一)阅读书本第42-43页。
(二)知识梳理：
1.化学电源
(1)定义:是一种通过反应，实现能向能转化的装置。
(2)分类: 不能充电,不能反复使用的化学电源称电池；
可以充电,可多次重复使用的化学电源称电池。
2.常见化学电池有：电池、电池、电池、电池、电池、电池。
3.在氢氧燃料电池中(KOH溶液做电解质溶液),氢气在极，发生反应,电极反应式为;氧气在极，发生反应,电极反应式为。
（三）预学检测
4.锌锰电池是我们常用的干电池,该电池的正负极的反应物分别是什么吗? 怎样判断？
5.你能判断下列电池的负极反应物吗?
电池名称银锌纽扣电池铅蓄电池镍氢电池氢氧燃料电池甲醇-空气燃料电池负极反应物
6.(1)有反应2H2+O22H2O ,构成氢氧燃料电池,则负极通入的是气,电极反应式为，正极通入的是气,电极反应式为。
(2)若把电解质的KOH改为稀硫酸,则正极反应式为,负极反应式为。
（3）上(1)和(2)的电解质不同,反应进行后,其溶液的酸碱性各有什么变化?
【我的疑惑】
1 / 1。
高中化学 2.3.2化学电源教案 苏教版必修2
[第二课时化学电源][实践活动]水果电池的制作1.实验准备：水果样品（柠檬、番茄、桔子、葡萄或其它水果）、金属（铁丝、铜丝、锌片或铝片）、石墨电极、电铃、灯泡、微安电流计、导线若干、小刀、pH试纸2.学生分小组活动鼓励学生利用各种自备的水果、金属片制作电池，用微安电流计或耳机测试是否能产生电流，比较电流的大小。
若用小刀切开水果，使两个极板分离，观察电流是否消失，将水果重新合拢是否又产生电流？探究其原因。
学生设计实验方案，教师参与活动并适时点拨、鼓励、引导。
[讨论与交流]小组代表汇报说明实验结果，交流发现的问题与解决方法。
[总结与评价]说明水果电池的构成，为什么可以产生电流。
[教师补充讲解]电池在生活、工农业生产和科学技术等方面有广泛的用途，人们利用原电池原理，制作了多种电池，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。
二、化学电源依据原电池的反应原理，人们发明并制造了多种多样的化学电源。
化学电源有一次电池与二次电池之分。
各种干电池是一次电池，用过之后不能复原。
蓄电池是二次电池，在充电后能继续多次使用。
化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不可比拟的。
化学电源不仅在生活中得到了广泛的应用，而且在高科技领域乃至航天技术中也是不可或缺的。
请结合生活经验和自己的了解，请同学们说说你所知道的电池的用途。
［投影］各种电池（学生分别述说电池的用途）1.干电池2.铅蓄电池［展示］干电池和铅蓄电池实物。
（由学生和教师分别讲述这两种电池的构造和用途）［阅读］课本中 3.锂电池 4.新型燃料电池（由学生自学完成）［讲述］生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，这实际上是一种被叫做金属腐蚀的现象。
下一个问题，我们就要研究一下这个现象。
三、金属的腐蚀（回顾化学1学过的相关内容） M - ne- = Mn+［阅读］学生在教师指导下阅读教材相关内容［投影］阅读要点：1.什么是金属的腐蚀？举例说明。
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2019-2020学年高中化学 2.3.2化学电源教案苏教版必修2
[实践活动]水果电池的制作
1.实验准备：水果样品（柠檬、番茄、桔子、葡萄或其它水果）、金属（铁丝、铜丝、锌片或铝片）、石墨电极、电铃、灯泡、微安电流计、导线若干、小刀、pH试纸
2.学生分小组活动
鼓励学生利用各种自备的水果、金属片制作电池，用微安电流计或耳机测试是否能产生电流，比较电流的大小。
若用小刀切开水果，使两个极板分离，观察电流是否消失，将水果重新合拢是否又产生电流？探究其原因。
学生设计实验方案，教师参与活动并适时点拨、鼓励、引导。
[讨论与交流]
小组代表汇报说明实验结果，交流发现的问题与解决方法。
[总结与评价]
说明水果电池的构成，为什么可以产生电流。
[教师补充讲解]
电池在生活、工农业生产和科学技术等方面有广泛的用途，人们利用原电池原理，制作了多种电池，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。
二、化学电源
依据原电池的反应原理，人们发明并制造了多种多样的化学电源。
化学电源有一次电池与二次电池之分。
各种干电池是一次电池，用过之后不能复原。
蓄电池是二次电池，在充电后能继续多次使用。
化学电源的能量转化率是燃料燃烧所不可比拟的。
化学电源不仅在生活中得到了广泛的应用，而且在高科技领域乃至航天技术中也是不可或缺的。
请结合生活经验和自己的了解，请同学们说说你所知道的电池的用途。
［投影］各种电池（学生分别述说电池的用途）
1.干电池
2.铅蓄电池
［展示］干电池和铅蓄电池实物。
（由学生和教师分别讲述这两种电池的构造和用途）［阅读］课本中 3.锂电池 4.新型燃料电池（由学生自学完成）
［讲述］生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变得锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，这实际上是一种被叫做金属腐蚀的现象。
下一个问题，我们就要研究一下这个现象。
三、金属的腐蚀（回顾化学1学过的相关内容） M - ne- = Mn+
［阅读］学生在教师指导下阅读教材相关内容
［投影］阅读要点：1.什么是金属的腐蚀？举例说明。
2.金属腐蚀的本质是什么？
3.由于金属接触的介质不同，一般金属的腐蚀可分为几种？各是什么？
4.什么是化学腐蚀？举例说明。
5.什么是电化学腐蚀？
6.在潮湿的空气里，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池？正、负极各是什么？（学生讨论）
［讲述］在这些微小的原电池里，做负极的铁失去电子被氧化，钢铁表面的水吸收氧气得电子生成OH-，这样钢铁制品被慢慢腐蚀。
1.化学腐蚀
2.电化学腐蚀
钢铁在潮湿空气里腐蚀负极：Fe - 2e- = Fe2+
正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH- ［小结投影］
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
［讲述］金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。
据估计，
每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10%。
因此防止金属腐蚀有很重要的意义。
金属的防护方法有多种，同学们在课下已做了充分的准备，下面请各组派代表发言。
［讨论发言］
［讲述］（教师最后总结。
）。