化学电源教学设计教案含学案高中化学北京海淀.docxVIP

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4-2化学电源教学设计

教学目标

知识与技能

学会自主设计双液原电池，总结原电池构成要素；

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；

过程与方法：

通过自主设计实验活动，培养学生动手能力，增强实际分析、解决问题的能力；

让学生在不断解决问题的过程中，建构理论知识，促进学生自主归纳、总结、反思；

情感态度价值观：

通过识别生活中的电池，体会原电池学习在实际生产、生活中的应用，提高学生对于化学学习的兴趣；

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。

教学重难点

教学重点：碱性锌锰电池、蓄电池和燃料电池的反应原理，性能及其应用；

教学难点：化学电池的反应原理

三、教学环节设计

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

环节一：

根据已知氧化还原反应方程式自主设计原电池

【任务】根据2Fe3++2I-===2Fe2++I2设计原电池。

[问题1]：画出实验装置图，说出设计思路

[问题2]：选取不同的正负极材料有何差异，标准是什么？

动手组装原电池，证明用铜或者碳棒做负极材料是否都能形成原电池。

[问题3]：如何设计实验证明I-和Cu谁先失电子？

【小结】设计原电池应首先关注氧化还原反应，找出氧化剂和还原剂，根据氧化剂还原剂的状态确定正负极材料，然后确定正负极电解质溶液，通过电子导体、离子导体构成闭合回路。

画出实验装置图，分享设计思路，说出各部分的作用

提出猜想：正负极材料的选取对所形成的原电池有影响。

铜也会失电子，与Fe3+形成原电池。

组装双液原电池。

动手实验证明猜想。如果I-失去电子，可用淀粉检验I2的生成。

学生总结原电池形成要素：氧化还原反应（氧化剂、还原剂）正负极材料正负极电解质溶液导体（电子导体、离子导体）

学生自主构建原电池模型，总结原电池构成要素

环节二：

识别生活中的电池

并非纸上谈兵，理论付诸实践。

【碱性锌锰干电池】

[问题1]：学生最早使用的电池，其主要成分是什么？

根据电池的剖面图，将碱性锌锰干电池与原电池的构成要素一一对应，指出氧化剂、还原剂、正负极材料、电解质溶液。

实物展示拆开的南孚电池，学生亲自动手，剖析内部成分。

试着写出正负极反应方程式

【小结】书写电极反应式时，应关注电解质溶液。

[问题2]：碱性锌锰干电池的优点是什么？

如果把N多个南孚电池串联在一起是不是就可以放在车上使用？为什么？那目前车上主要使用的是什么电池？

【铅蓄电池】

结合剖面图找出氧化剂、还原剂、正负极材料、电解质溶液。

试着写出正负极反应方程式

关注电解质溶液，PbSO4难溶

铅蓄电池是二次电池，可反复充放电。

主要应用在哪？

经历150年经久不衰，美国总统奥巴马也曾大力支持。

缺点：体积大、污染

那么最绿色环保的电池？

【氢氧燃料电池】

太空宇宙飞船使用，产生的水供宇航员饮用。

指出氧化剂、还原剂、正负极材料、电解质溶液。

不同电解质溶液中正负极反应方程式书写，强调介质对书写电极反应式的影响。

优点：原料转化率高、氢气氧气不储存在电池内部….

南孚电池

碱性锌锰干电池

氧化剂：MnO2

还原剂：Zn粉

正极材料：石墨

负极材料：金属棒

离子导体：KOH

猜想：无盐桥的存在，难道是单液原电池？

观察到在正极与负极直接有一层牛皮纸，起到离子导体的作用。

负极方程式书写，注意生成Zn(OH)2,正极方程式老师给出。

体积小，方便易携带

（遥控器、钟表、无线鼠标….）

不可行，内阻太大，原料利用率差……

铅蓄电池

还原剂：Pb

氧化剂：PbO2

电解质溶液：H2SO4溶液

航空母舰、核潜艇……

……

燃料电池

还原剂：H2

氧化剂：O2

电解质溶液：酸性或碱性

酸性电解质溶液

负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4H++4e-=2H2O

碱性电解质溶液

负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O

正极：O2+2H2O+4e-=4OH-

将原电池构成要素与生活所用电池内部结构一一对应，感受化学知识贴近生活、服务生活，拉近化学学习与生活的距离。

让学生感受无论是碱性锌锰干电池、铅蓄电池还是燃料电池，都不能脱离我们所讨论的原电池模型，而且注意电极反应方程式的书写与电解质溶液既介质成分密不可分。

环节三：

电池的前沿

锂离子电池

绿色无污染，可用在小型电子设备、电动车、大型储能设备，解决危机、环境污染两大问题。

铝电池

视频观看

优点：一分钟充放电

提倡绿色环保

废旧电池放到指定回收装置中，不要随手丢弃。

感受电池发展的未来前景，激发学生对原电池知识学习的兴趣及信心。

板书：

4-2化学电源

原电池构成要素