年高中化学选修四教的学案 化学电源.docVIP

第二节 化学电源 ●课标要求 通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能转化的实际意义及其应用。 ●课标解读 1.了解几种常见化学电源，一次、二次、燃料电池的工作原理。 2．正确书写有关电池的电极反应和电池反应。 ●教学地位 化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性和广阔的应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展，将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来，帮助学生进一步的深入认识化学电池。简介了三种电池的基本构造，工作原理，性能和适用范围。同时向学生渗透绿色环保的意识。 ●新课导入建议 当一个人的心脏跳动过慢时，医生会建议他安装一个心脏起搏器，借助化学反应产生的电流来延长生命。该用什么材料制作这样的电池呢？经过科学家的长期研究，发明的这种电池叫做锂电池。那除了这种电池外，还有其他的一些电池。让我们一起来了解化学电源的多样性吧！ ●教学流程设计 课前预习安排：(1)看教材P74页，填写【课前自主导学】中的“知识1，化学电池”。 (2)看教材P75～77页，填写【课前自主导学】中的“知识2，几种常见的化学电池”，并完成【思考交流】。步骤1：导入新课、本课时的教材地位分析。步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。 步骤6：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容、安排学生课下完成【课后知能检测】。步骤5：在老师指导下完成【变式训练】和【当堂双基达标】中的题目，验证学生对探究点的理解掌握情况。步骤4：教师通过【例题】和教材P55～57页讲解研析对“探究”中的电极反应进行总结。步骤3：师生互动完成探究点“化学电源中电极反应式的书写”可利用【问题导思】设置的问题由浅入深地进行。建议教师除【例1】外，使用【教师备课资源】中例题，以拓展学生的思路。 课　标　解　读 重　点　难　点 1.了解电池的分类、特点及适用范围。 2.了解几类化学电池的构造、原理。 3.了解化学电源的广泛应用及废旧电池的危害。 1.一次、二次、燃料电池的构造及工作原理。(重点) 2.原电池电极反应式的书写。(重难点) 化学电池 1.概念：是将化学能直接转化为电能的装置。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。 2．类型 几种常见化学电池 1.一次电池(碱性锌锰电池) (1)构成：负极Zn，正极MnO2，电解质KOH。 (2)电极反应：负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 2．二次电池(蓄电池) (1)构成：负极Pb、正极PbO2，电解质H2SO4溶液 (2)工作原理 ①放电：负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s) 正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) 总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) ②充电时 铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。 阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)； 阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)； 总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。 上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)。 3．燃料电池 (1)工作原理 ①连续地将燃料(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和氧化剂的化学能直接转换成电能。 ②电极材料本身不发生氧化还原反应。 ③工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除。 (2)氢氧燃料电池 ①电极材料Pt，酸性电解质。 ②电极反应：负极：H2－2e－===2H＋ 正极：O2＋2H＋＋2e－===H2O 总反应：H2＋O2===H2O 若把氢氧燃料电池中的酸性介质换成碱性介质，其电极反应式怎样写？ 【提示】　负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应：2H2＋O2===2H2O 化学电源中电极反应式的书写 【问题导思】　 ①化学电源中正、负极是什么物质得、失电子？ 【提示】　正极：阳离子得到电子生成单质或O2得电子。 负极：活泼金属或H2失去电子。 ②氢氧燃料电池在酸性电解质和碱性电解质中的总反