第二章 第二节 化学能与电能第二课时
第二章第二节《化学能与电能》教案
第二课时
一、教学目标
（一）知识与技能
1、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
2、学会简单电极反应式的书写
（二）过程与方法
以视频、讨论、归纳等手段，让学生在不断解决问题的过程中，增强实际分析、解决问题的能力。
（三）情感态度与价值观
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。
二、教学重点
过对常用的化学电源和新型化学电池原理的了解，巩固原电池原理。
三、教学难点
电极反应式的书写。
四、教学过程
【引入】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。
【教师强调】本节课的课标是：进一步认识原电池的工作原理，学会简单的电极反应式的书写。
1．干电池：锌锰电池（一次性电池，放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。）
（1）普通锌锰电池：正极材料：石墨棒，电极反应式为：2NH4++2e–=2NH3↑+H2↑ ；负极材料：锌筒，电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋；电解质：糊状的NH4Cl。
（2）碱性锌锰电池：为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。
2．充电电池：充电电池又称二次电池，它放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现化学能转变为电能，再由电能转变为化学能。最早使用的充电电池是铅蓄电池。
（1）铅蓄电池：负极反应式：Pb＋SO42－－2e－=PbSO4；
正极反应式：PbO2＋SO42－＋4H+ +2e－＝PbSO4＋2H2O
电池总反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 ＝2PbSO4 + 2H2O
（2）新型充电电池：①镍镉电池，以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质，寿命比铅蓄电池长，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严重污染环境。②氢镍电池的面世会初步解决镍镉电池的环境污染问题。③碱金属中的锂，是最轻的金属，活动性极强的金属，是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的绿
色电池。
3、燃料电池
燃料电池中，电极的导电材料一般为多孔的金属板，负极是通入还原剂的一方，正极是通入氧化剂的一方。
氢氧燃料电池，电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液.
负极电极反应式：H2－2e－=2H＋
正极电极反应式： O2＋4H＋＋4e－=2H2O
总反应式： 2H2＋O2=2H2O
特点：高效,环境污染少,外加设备供给氧化剂
【问题1】根据导学提纲中，铅蓄电池和燃料电池，如何书写电极反应式呢？
【学生思考回答】
【教师总结】（1）一般电极反应式的书写
2）复杂电极反应式的书写
复杂反应式=总反应式－较简单一极的电极反应式
【教师点拨】
电极反应式的书写是电化学中重要的一个知识，必须掌握。
【课堂练习】
以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写：
(1)酸性介质(如H2SO4)
负极：________ （ CH4＋2H2O－8e－=CO2↑＋8H＋）
正极：__________（O2＋4H＋＋4e－=2H2O）
总反应式：_____（CH4＋2O2=CO2＋2H2O）
（2）碱性介质（如NaOH）
负极：___________（ CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O ）
正极：___________（O2＋4e－＋2H2O=4OH－）
总反应式：_______________（ CH4＋2O2＋2OH－=CO32－＋3H2O）五、板书设计
化学能与电能
一、一次电池
1.普通干电池：
负极：锌，正极：碳棒，电解液：NH4Cl
缺点：使用寿命短，易泄露。
2.碱性锌锰干电池
负极：锌，正极：碳，电解液为KOH
3.银锌电池
负极；锌，正极：Ag2O，电解液：KOH溶液。
二、二次电池
1.铅蓄电池
负极：Pb，正极：PbO2，电解质为30%H2SO4，
优点是电压稳定，使用方便，安全可靠，价格低廉，多次重复使用，
缺点：笨重，造成铅污染，污染环境。
2．镍镉电池
负极：Cd，正极：NiO(OH)，电解质：KOH，
优点是：可重复使用500次以上，体积小，
缺点：镉有致癌作用，污染环境。
3．锂电池
负极：Li，正极：I2，优点：高能电池，质量轻，贮存时间长。
三、燃料电池
六、课堂练习
1. 下列说法正确的是( C )
A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C．化学电池的反应基础是氧化还原反应
D．铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb，负极材料是PbO2
2.下面关于原电池的说法,正确的是( )。
A.在正极上发生氧化反应
B.化学性质较活泼的一极为负极
C.在外电路中电子流出的一极为正极
D.原电池是把电能转变为化学能的装置