化学电源—乙醇燃料电池原理的实验探究 说课教案
《制作简单的燃料电池》 说课稿
《制作简单的燃料电池》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《制作简单的燃料电池》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课选自_____教材的_____章节。
燃料电池作为一种新型的能源转化装置，具有高效、清洁、环保等优点，在现代社会中有着广泛的应用前景。
通过制作简单的燃料电池实验，学生能够更深入地理解原电池的工作原理，同时培养学生的动手能力和创新思维，激发学生对化学学科的兴趣。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了原电池的基本概念和工作原理，具备了一定的化学实验操作技能。
但是对于燃料电池的实际制作过程和应用还比较陌生，需要通过实验探究来加深理解。
此外，学生在实验过程中可能会遇到一些问题和困难，需要教师给予适当的指导和帮助。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解燃料电池的工作原理。
（2）掌握制作简单燃料电池的方法和步骤。
（3）能够正确使用实验仪器和药品，观察和记录实验现象。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的动手能力和实验操作能力。
（2）通过分析实验现象和数据，培养学生的观察能力和思维能力。
（3）通过小组合作，培养学生的团队协作精神和交流能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对化学学科的兴趣，培养学生的创新意识和探索精神。
（2）培养学生的环保意识，认识到燃料电池在能源领域的重要性和应用前景。
四、教学重难点1、教学重点（1）燃料电池的工作原理。
（2）制作简单燃料电池的实验步骤和操作要点。
2、教学难点（1）电极材料的选择和处理。
（2）电解质溶液的选择和配置。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解燃料电池的工作原理和制作方法。
（2）演示法：通过演示实验，让学生直观地了解实验过程和操作要点。
（3）讨论法：组织学生讨论实验中遇到的问题和解决方法，培养学生的思维能力和交流能力。
2、学法（1）自主学习法：学生通过阅读教材和相关资料，自主学习燃料电池的知识。
《制作简单的燃料电池》 说课稿
《制作简单的燃料电池》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《制作简单的燃料电池》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课选自_____教材，是_____章节的重要内容。
燃料电池作为一种新型的能源转化装置，具有高效、清洁、环保等优点，在现代社会中有着广泛的应用前景。
通过本节课的学习，学生将了解燃料电池的工作原理和基本构造，掌握制作简单燃料电池的方法和步骤，培养学生的动手能力和创新思维，激发学生对化学能源领域的兴趣和探索欲望。
二、学情分析本节课的授课对象是_____年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能，对化学实验充满了好奇心和求知欲。
但是，学生对于燃料电池的概念和原理可能还比较陌生，需要通过直观的实验现象和深入浅出的讲解来帮助他们理解和掌握。
此外，学生在实验操作过程中可能会遇到一些困难和问题，需要教师给予及时的指导和帮助。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解燃料电池的工作原理和基本构造。
（2）掌握制作简单燃料电池的方法和步骤。
（3）学会使用实验仪器和设备，提高实验操作技能。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
（2）通过小组合作，培养学生的团队协作精神和沟通交流能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对化学能源领域的兴趣和探索欲望。
（2）培养学生的创新意识和环保意识。
四、教学重难点1、教学重点（1）燃料电池的工作原理。
（2）制作简单燃料电池的方法和步骤。
2、教学难点（1）理解燃料电池中电子和离子的转移过程。
（2）对实验现象的观察和分析。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解燃料电池的概念、原理和制作方法，使学生对本节课的知识有一个系统的了解。
（2）实验法：通过实验演示和学生分组实验，让学生亲身体验制作简单燃料电池的过程，加深对知识的理解和掌握。
化学教案：实验探究化学电池的原理
化学教案：实验探究化学电池的原理引言：化学电池作为一种重要的能源转换装置，在我们日常生活中扮演着重要角色。
了解和探究化学电池的原理，不仅可以帮助我们更好地理解能量转化过程，还有助于培养学生的科学思维和实践能力。
本教案将介绍一项针对中学生设计的实验，旨在通过观察和分析化学电池的反应过程，揭示其中的原理及相关概念。
一、实验目标通过本实验，使学生能够：1. 了解化学电池的基本概念和结构；2. 掌握如何使用材料进行基础的化学电池制作；3. 观察和分析化学电池反应产生的现象，并根据观察结果推测其工作原理；4. 培养实际操作与观察分析能力。
二、实验材料1. 两个玻璃容器（透明圆筒形）；2. 混合溶液：稀酸溶液（如硫酸或盐酸）、金属铜粉溶液（可用铜粉和水混合）；3. 两根电极：一根铜片、一根锌片；4. 线材和电池夹子。
三、实验步骤1. 准备工作：- 将两个透明圆筒形玻璃容器清洗干净，确保无杂质；- 测量所需溶液的体积，并按比例配制浓度合适（约为5%）的稀酸溶液；- 将铜粉与水混合，调制成金属铜粉溶液。
2. 实验操作：- 将稀酸溶液分别倒入两个玻璃容器中，均匀分布约半满为宜；- 各选取一根电极（一端裸露），将其中一端固定于底部并向上伸出容器外侧；- 分别将另一端的裸露部分浸入稀酸溶液中，注意不要让裸露部分接触玻璃容器内壁；- 使用电池夹子将另一根电极连接到与之相对应的试管内。
3. 观察现象：- 在观察过程中，要注意记录以下现象：即在每个容器中的电极（铜片和锌片）上是否出现明显的变化，如溶解、颜色变化等；- 注意观察两个容器中是否有气泡产生，并观察其密度和形状。
4. 结果分析与讨论：- 分析实验过程中观察到的现象，并据此推测电池反应原理；- 铜片是否出现明显变化？为什么？- 锌片是否出现明显变化？为什么？- 气泡是哪个电极上产生的？为什么？- 根据强弱判断各自的正负极特性。
五、教学要点及扩展1. 引导学生探究和思考，帮助他们理解化学电池工作原理。
燃料电池怎么写公开课教案教学设计课件资料
燃料电池公开课教案教学设计课件资料一、教学目标1. 让学生了解燃料电池的基本概念和工作原理。
2. 使学生掌握燃料电池的分类及特点。
3. 培养学生对燃料电池技术的兴趣和认识。
二、教学内容1. 燃料电池的基本概念讲解燃料电池的定义、组成及工作原理。
2. 燃料电池的分类介绍酸性燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池等类型，并比较它们的优缺点。
3. 燃料电池的特点分析燃料电池的高效、清洁、环保等特点，并与传统能源进行对比。
4. 燃料电池的应用领域讲解燃料电池在航天、汽车、电站、移动电源等领域的应用实例。
5. 燃料电池的发展前景展望燃料电池技术的未来发展趋势和在我国的政策支持。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动思考和探究燃料电池的相关问题。
2. 运用案例分析法，通过实际应用实例，使学生更好地理解燃料电池的技术特点和优势。
3. 利用对比分析法，让学生了解不同类型燃料电池的优缺点，提高他们的判断能力。
四、教学准备1. 准备燃料电池的相关PPT课件，包括图文并茂的讲解内容和实例分析。
2. 收集燃料电池的相关视频资料，以便在课堂上进行播放和讨论。
3. 准备燃料电池模型或示意图，帮助学生更直观地理解燃料电池的工作原理。
五、教学过程1. 导入：简要介绍燃料电池的基本概念，激发学生的兴趣。
2. 讲解：详细讲解燃料电池的分类、特点及应用领域，引导学生了解燃料电池的优势和前景。
3. 实例分析：播放燃料电池在航天、汽车等领域的应用实例，让学生感受燃料电池的实际作用。
4. 互动环节：设置问题，引导学生分组讨论燃料电池的优缺点，培养学生的判断能力和团队合作精神。
6. 作业布置：布置相关思考题，让学生进一步巩固所学内容。
六、教学拓展1. 介绍燃料电池在其他领域的应用，如无人机、航海、家用电源等。
2. 探讨燃料电池技术的研究现状和未来发展趋势。
3. 分析燃料电池技术在我国的政策支持和产业发展状况。
七、燃料电池技术挑战与解决方案1. 讲解燃料电池面临的技术挑战，如成本高、耐久性、氢气储存和运输等。
《乙醇(第1课时)》说课课件(全国优质课获奖案例)
交流与讨论
1.你对甲、乙二人行为有何评价？ 血液中乙醇 的质量分数 0.003 0.05 0.10 0.25 饮酒后人的行为
人 饮 酒 的 危 害
正常 清醒程度降低，反应迟缓 视觉敏感度下降32%
协调性严重障碍、玄晕、摇晃
0.40 0.70
半数的人死于酒精中毒 致死
交流与讨论
1.你对甲、乙二人的行为有何评价？ 2.从这段对话中找出涉及乙醇性质的关键词，提出你 想进一步了解的涉及乙醇性质的问题。
（1）乙醇在人体内发生了怎样的变化？ （2）交警检验司机酒后驾车的原理是什么？
情景剧
引发思考
提出问题
（1）乙醇在人体内发生了怎样的变化？
乙 醇 在 人 体 内 的 代 谢
乙醇
乙醇脱氢酶
乙醛
乙醛脱氢酶
乙酸
二氧化碳
水
探究三：乙醇的催化氧化
乙醇催化氧化的实验改进
微型化
绿色化
简洁化
探究三：乙醇的催化氧化
有待 提高
缺少独立思考、本质分析的能力，探究 问题的能力发展不均衡，方法单一； “（组成）结构—性质—用途”的有机 物学习模式还需教师引导。
三、分析教学对象，确定教法学法
情境教学法
合作探究法
实验探究
观察讨论
对比归纳
教法学法 分析
多媒体辅助
四、教学过程
知 识 主 线
方 法 主 线
核心思想：关注学生发展、注重学生科学素养
1．分析整个反应过程中铜片变化原因并用相 应的方程式作解释。 2．铜片在整个反应中起什么作用？ 3．找出乙醇的断键位置。 【知识支持】 乙醛是无色、具有刺激性气味的液 体，有毒；易挥发；能与水、乙醇等互溶。 结构简式为 H O H—C —C—H， H
化学电池教案
化学电池教案教案概述：本教案旨在向学生介绍化学电池以及其工作原理、应用和相关实验。
通过课堂教学和实验操作，学生将深入了解化学电池的基本概念，并掌握相关实验技能和分析能力。
该教案的内容结构清晰，旨在帮助学生理解和掌握化学电池的原理和应用，并培养他们的实验操作能力。
教学目标：1. 理解化学电池的概念和结构。
2. 掌握化学电池的工作原理。
3. 了解化学电池的分类和应用。
4. 学会运用化学电池进行相关实验，并分析结果。
教学内容：一、概念介绍化学电池是利用化学反应产生电能的装置，由正极、负极和电解质组成。
正极是电池中的氧化剂，负极是电池中的还原剂，电解质则负责电离并维持电池的电中性。
二、化学电池的工作原理1. 氧化还原反应：化学电池通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
2. 电势差：正极和负极之间的电位差产生电流。
3. 形成电路：正极和负极通过导线连接形成电路，实现电子的流动。
三、化学电池的分类1. 原电池：利用一种或数种物质的直接氧化还原反应产生电能。
例如：铅酸电池、锌银电池等。
2. 次电池：可通过反向充电再次使用的电池。
例如：铅酸蓄电池、锂离子电池等。
3. 燃料电池：通过将燃料直接与氧气反应产生电能，不需充电即可重复使用。
例如：氢燃料电池、甲醇燃料电池等。
四、化学电池的应用1. 电化学分析：如电解质溶液的电导率测定、电解质的浓度测定等。
2. 电镀工艺：通过化学电池进行金属镀覆，如银镀、镍镀等。
3. 能量存储：蓄电池可以用于储存能量，如太阳能电池板储存太阳能电能。
五、实验操作通过以下实验帮助学生更好地理解化学电池：1. 构建原电池实验：选定适合的电极材料和电解质，观察电池的工作过程和变化。
2. 测量电池的电势差实验：使用电势计测量不同电池的电势差，探究电池性能的差异。
3. 利用化学电池进行电解实验：利用化学电池进行电解实验，观察电解过程中的现象和结果。
六、实验结果分析通过对实验结果的观察和数据的分析，学生将能够总结出化学电池的特性和规律，并加深对化学电池工作原理的理解。
乙醇燃料电池原理
乙醇燃料电池原理乙醇燃料电池是一种将乙醇作为燃料，通过氧化还原反应来直接转化为电能的设备。
乙醇燃料电池的原理基于电化学反应，在负极氧化乙醇，正极还原氧气的过程中产生电流。
乙醇燃料电池的重要组成部分是阳极、阴极和电解质膜。
在阳极，乙醇被催化剂催化为醋酸和氢离子，氧气则在阴极上被催化剂催化为水。
电解质膜则起到隔离两极的作用，同时允许氢离子传递。
在运行过程中，乙醇燃料电池通过以乙醇溶液作为燃料供应给阳极。
乙醇从燃料供应系统进入燃料电池，经过催化剂的作用，发生氧化反应，生成醋酸、电子和氢离子。
这些氢离子随后穿过电解质膜向阴极迁移。
同时，醋酸被送回到燃料供应系统或者进一步被氧化形成水。
在阴极，氧气与电子和氢离子发生还原反应，生成水。
电子从阳极通过外部电路流动到阴极，形成电流，完成电能的转化。
这时，电流可以被用来驱动外部设备的运行，比如电动车或者其他电子设备。
整个反应过程中，促进反应的催化剂起到了至关重要的作用。
对于乙醇燃料电池来说，一般使用铂作为阳极和阴极上的催化剂，以提高反应速率和效率。
乙醇燃料电池的优点有很多。
首先，相对于传统燃烧方式，乙醇燃料电池的能量转化效率更高。
其次，乙醇是一种可再生的燃料，可以通过多种途径生产得到，降低了对传统石油能源的依赖。
此外，乙醇燃料电池在操作温度较低的情况下就能达到良好的性能，可在较低的温度下工作。
然而，乙醇燃料电池还存在一些挑战。
例如，在长时间工作过程中，阴极上产生的水会进一步反应生成氧离子，并与乙醇中的氢离子发生反应，导致电池性能下降。
此外，催化剂的稳定性和使用寿命也是一个问题，寿命较短的催化剂需要经常更换，增加了成本和操作复杂性。
总的来说，乙醇燃料电池是一种潜力巨大的能源转换技术。
通过不断改进催化剂的稳定性和效能以及优化电解质膜的性能，可以进一步提高其能量转化效率和使用寿命。
乙醇燃料电池有望在未来成为一种可持续发展、高效能源转换技术，在减少碳排放、改善环境、满足能源需求方面发挥重要作用。
紧密联系生活，探究科学真知——以“化学电源”教学设计为例程丽张辛欣
紧密联系生活，探究科学真知——以“化学电源”教学设计为例程丽张辛欣发布时间：2021-03-26T15:43:29.023Z 来源：《教育研究》2020年12月作者：程丽张辛欣[导读] 化学电源教学直接由生活中常用的化学电池为切入点，紧密联系生活，使学生在枯燥的网课学习中，有学习化学电池放电原理的兴趣，如何用化学语言描述？引发学生探究科学真理，一环套一环，步步设问，学生边思考边自己书写电极反应式，突破学习难点。
湖北省襄阳市第五中学程丽张辛欣摘要：化学电源教学直接由生活中常用的化学电池为切入点，紧密联系生活，使学生在枯燥的网课学习中，有学习化学电池放电原理的兴趣，如何用化学语言描述？引发学生探究科学真理，一环套一环，步步设问，学生边思考边自己书写电极反应式，突破学习难点。
关键词：化学电源联系生活电池电极反应式1 教学设计的背景和思路受2020年新冠肺炎疫情影响，湖北省的学生在家上网课，学生没有书也没有资料，电极反应式书写内容枯燥学生在家里看电脑刷题效率低下，如何突破这个难点呢？笔者联系学生生活中常见的干电池，蓄电池，燃料电池以及冬天用的暖宝宝，以这些常见的电池为载体强化电极反应书写技能，学生在不知不觉中掌握了书写方法。
2 教学思想和创新点本节课的创新点①不单独罗列电极反应式的书写方法，而是边讲解常见电源工作原理边按步骤书写电极反应式，再让学生自己回忆方法书写，学生在实际探究中书写电极反应，及时复习，方法记得更牢固，学生能够书写出来，体会学习的乐趣。
创新点②铅蓄电池的内部构造用flash动画展示，增强网课的趣味性，更直观的表现电池的工作原理。
创新点③理论联系实际，用原电池原理解释暖宝宝的工作原理，学生更能接受，学会用学过的知识解决生活中的实际问题。
3 教学目标（1）了解生活中常见的几类化学电源，掌握电极反应式的书写方法。
（2）会通过观察比较电池的不同，描述不同电池的优缺点。
（3）会理论联系实际，养成积极思考的习惯，会从化学角度思考生活用品，让化学渗透到生活中，培养学生的化学素养。
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乙醇燃料电池原理的实验探究说课稿
一、使用教材
人教版高中化学选修教材《化学反应原理》第四章第2节《化学电源》最后一部分内容——燃料电池。
二、实验器材
原理教学实验：2mol/L NaOH溶液、乙醇、U形管、导线、两根铂电极、灵敏电流计
实践探索实验：2mol/L NaOH溶液、乙醇、U形管、导线、铂碳粉喷涂过的导电碳布、小风扇
三、实验创新要点
1.新燃料
以往在中学演示的燃料电池主要以H2为燃料，而本实验选择乙醇作燃料。
2.新容器
以往的氢氧燃料电池都是定制密封仪器，而本实验采用U形管为反应容器，简单有效。
3.新电极
以往的氢氧燃料电池采用的是金属或石墨单一电极，而本实验使用复合材料——碳纤维织成的导电碳布，喷涂杜邦膜溶液和铂碳粉，增大接触面积，增强导电性。
四、实验设计思路
1.确定燃料
教材中提出，除了H2，还有烷烃、甲醇等其它燃料都可以制作燃料电池，而H2、甲烷常态下为气体，运输存储困难，甲醇等毒性较大。
而乙醇可再生，毒性低，易获得。
因此，从环保、节能、安全的角度分析，乙醇燃料电池是理想的发电技术。
而从元素角度，乙醇将H2、甲烷、甲醇的元素特点汇集，它能制作燃料电池代表着一系列含C、H、O元素的燃料制成燃料电池的可行性。
所以我选择乙醇燃料电池作为研究对象。
实验探索中，我尝试了石墨电极和铂电极，发现使用铂电极效果明显且稳定。
进一步用铂粉喷涂过的导电碳布代替铂丝，既减小铂的用量，又增大接触面积。
3.设计装置
实际的燃料电池通过使用隔膜将反应物隔离，但隔膜的维护在中学比较困难，因此我选择U形管作为反应容器，减缓乙醇向正极的扩散。
4.选择溶液
教材中介绍的氢氧燃料电池采用酸性电解质溶液，但该乙醇燃料电池装置，在碱性环境下产生的电流比酸性环境下明显得多。
而NaOH溶液的浓度我尝试了很多，发现2mol/L 的液果最好。
五、实验教学目标
1.通过燃料电池原理的实验探究，学习根据观察的现象分析推理形成结论的方法
2.通过交流讨论，能用宏-微-符相结合的方法表示燃料电池的反应
3.通过燃料的选择和利用方式的比较分析，增强创新意识，提高社会责任感
六、实验教学内容
分别介绍燃料不同的几种燃料电池的原理。
通过模型，讨论，对比几种燃料。
最后，对优势明显的乙醇燃料电池进行具体演示和分析。
表1 几种燃料的对比
七、实验教学过程
乙醇燃料电池的实验教学过程具体呈现如下：
1.演示乙醇燃料电池的制作
优势明显的燃料乙醇，能否用来制作燃料电池？通过问题引入乙醇燃料电池的制作。
实验操作：向U形管中倒入2mol/L NaOH溶液，两根与灵敏电流计相连的铂丝分别由U形管两侧伸入溶液中。
向一根铂丝附近滴加乙醇，观察灵敏电流计指针偏转。
实验现象：向一根铂丝附近滴加乙醇后，灵敏电流计指针偏转。
2.分析乙醇燃料电池的原理
问题1：电流计指针为何偏转？
学生回答：有电流产生，说明有电子转移。
问题2：原电池的正负极分别是什么？
师生讨论：虽然我们不断地变化燃料，但不变的是，O2在正极得电子。
变化的是失去电子的物质，本电池中，在负极失去电子的是乙醇。
而其实电流计指针偏转的方向也证实了电子转移的方向。
问题3：正极和负极的产物分别是什么？
师生讨论：在正极，O2得到电子，化合价降低，在碱性条件下生成OH-。
在负极，乙醇失去电子，化合价升高，最终升高为+4价，在碱性条件下生成CO32-。
任务：写出电极反应方程式。
小组讨论，代表展示，学生互评。
教师总结：燃料电池的正极反应方程式均类似，因此先写出总反应方程式，减去正极的电极反应方程式，得到负极的电极反应方程式。
分析负极的电极反应方程式。
3.探索乙醇燃料电池的实际应用
理解了乙醇燃料电池的原理后，能否提高乙醇燃料电池的电流，提高其实际意义呢？
实验操作：
选取新材料——铂碳粉喷涂过的导电碳布，将其卷成卷状作为电极，以增大反应物接触面积，进一步通过将电池并联增强电流，也通过串联多个电池增强电压。
将改进得到的电池组与小风扇相连。
实验现象：
风扇持续转动！。