1、化学电源,08040253 龚婷婷,说课内容,一、教材分析 1、教材的地位及其作用 2、教学目标 3、教学重、难点二、学情分析三、教法分析四、教学过程,教材分析,教材的地位及其作用 本节内容选自苏教版化学2专题2第三单元第二节， 普通高中化学课程标准对本课教学内容的要求为：举例说明化学能和电能的转化关系和应用；认识研制新型电池的重要性。,教材分析,在化学1中已学习氧化还原反应，因此本节知识可以看成是氧化还原反应的具体应用，涉及原电池的最简单的知识，为在选修模块化学反应原理中继续对原电池相关知识进行加深和拓展作准备。,教材分析,知识与技能：了解常见电池的组成和应用；了解新型燃料电池的组成和工作原
2、理；了解研制新型化学电源的重要性及化学与人类生产、生活的密切关系。初步学会制作简易的电池。,过程和方法：学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息；结合生产、生活实际，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力；善于与人合作，具有团队精神。,情感态度和价值观：利用活动与探究的动手实验，激发发明创造的欲望；通过对科技前沿知识的介绍，发展学生学习化学的兴趣；通过对新型燃料电池的学习，关注与化学有关的社会热点问题。,教学目标,教材分析,教学重、难点教学重点：常见化学电池、新型燃料电池的组成和应用。教学难点：新型燃料电池的组成和工作原理。 为了控制难度对原电池的构成条件只作简单了解，对除氢氧燃料电池
3、以外的各种化学实用电源的反应原理不作补充讲解，不要求书写电极反应式和总反应式。,学情分析,学生的知识基础： 在化学1中学生已学习了氧化还原反应的初步知识学生现有的能力： 能通过对实验现象的观察、有关数据的分析和得出相关结论，具有一定的观察能力、实验能力和思维能力。可能遇到障碍： 本课学习中若学生的氧化还原反应知识的掌握不扎实，将会影响到对原电池的正负极、电极反应的类型和电子流向等的判断。,学法分析,在学习过程中可能采取的学习策略1、认知策略（陈述性知识、程序性知识）2、情感策略（动机、兴趣、态度）3、自我监控策略（领会监控、注意控制）。,教法分析,教学模式：结构发现教学模式（布鲁纳结构 主义教
4、学模式） 交流互动模式（交往教学模式）教学策略：教学对话对策和行为指导对策教学方法：实物展示、浏览资料、提问讨论、 实验探究,教学程序,课前准备,活动一：汇报搜集资料，自制瓜果原电池，引入新课,活动二：介绍一次、二次电池原理、应用,活动三：学生实验：氢氧燃料电池，并掌握原理,活动四：环保教育,课堂小节,拓展延伸,教学程序,活动一：上课开始先由学生上台介绍课前搜集的有关信息：电池的发展和各种化学电池及其应用，然后让学生根据自备材料组装瓜果原电池，并和检流计相连观察实验现象。,【目的】 ：新课引入时由学生介绍搜集的信息，一方面可以培养学生获取信息的能力，施展个人才华，使其能体验到成功的喜悦；另一方
5、面可以明确本节课的教学目标，做到有的放矢；通过学生自带材料自制简单的原电池实验，可以激发学生学习化学的兴趣，使学生明白化学知识就在我们的身边，可以学以致用。,教学程序,活动二：教师针对学生介绍的信息，结合本节课的教学目标，通过展示电池实物或图片，和学生作进一步的交流、讨论。内容包括一次电池(如干电池)、二次电池(如铅蓄电池、锂电池、银锌纽扣电池)、燃料电池（如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池）、海水电池等实用化学电源。分析各种电池的工作原理，诸如构成电池的电极材料、电解质溶液、各电极发生的反应类型、电子的流向、电池的优缺点以及与之相关的科技前沿知识等，对一些相对简单的电池可以让学生尝试
6、书写电极反应式和总反应式。,教学程序,1干电池：可以展示不同型号、不同规格的电池，甚至可以将其中的一节电池去掉外包装，让学生清楚地观察到电池的内部结构，了解筒型外壳是锌制材料，位于中央的是顶盖有铜帽的石墨，石墨周围填充糊状氯化铵和二氧化锰的黑色粉末，学生结合所学知识可以进行电池正负极的判断、电极发生的反应类型、电子流向的判断等。说明干电池是一次性电池用完作废。,负极：（锌片） Zn-2e-=Zn2+正极 ：（石墨）2NH4+2e-=2NH3+H2总：Zn+2NH4+=Zn2+ 2NH3+H2,教学程序,2铅蓄电池：先展示从轿车上撤换下的旧蓄电池，然后提供铅蓄电池放电时的总反应式：PbO2+Pb
7、+2H2SO4 = 2PbSO4+2H2O，让学生判断铅蓄电池的正负极、电子的流向以及氧化产物和还原产物。,负极（Pb）Pb+SO42-2e-=PbSO4正极（PbO2） PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,教学程序,3纽扣电池中常用的是银锌电池，总反应式Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。可以让学生判断电池的正负极。,教学程序,4由世界上第一个心脏起搏器的诞生引入锂电池，凭借其优越的性能，广泛应用于数码产品、移动手机、笔记本电脑、火箭等领域。它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂（LiAlCl4）溶解在亚硫酰氯（SOCl2）
8、中形成溶液，总反应式为8Li + 3SOCl2 = 6LiCl + Li2SO3 + 2S。启发学生思考若将锂电池中的电解质溶液换成水溶液，会产生什么结果？锂电池的正负极材料分别是什么？（只需判断正负极，不需写方程式）,教学程序,5新型化学电源中的绿色电池是燃料电池，小到手机，大到汽车、飞机、宇宙飞船均能使用。通过分析韩国三星公司最新研制的手机氢氧燃料电池，使学生了解燃料电池的一般结构，理解燃料（如氢气、甲烷、甲醇）通入负极发生反应，氧气或空气通入正极发生反应，电解质溶液可以是酸（如硫酸）或碱（如氢氧化钾）。学生基础较好的话，可以尝试书写电极反应式和总反应式。,负极：2H2+4OH4e-=4H
9、2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总：2H2+O2=2H2O,在介绍氢氧燃料电池时，可以让学生用简易装置进行电解水的实验（一般电解NaOH溶液，原理暂不作要求），待两级出现较多气体时切断电源，用导线将两极和检流计或音乐八音盒相连，即能观察到检流计发生偏转或听到八音盒发出悦耳的乐章，证实氢气和氧气确实可以发生原电池反应 （活动三）,教学程序,61991年，我国首创以铝空气海水为能源的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这种海水电池的能量比“干电池”高2050倍。可以让学生判断该电池的负极材料及书写负极的电极反应式。,【目的】：从生
10、活经验和已有知识出发，联系日常生活中经常应用的各种电池案例和已学知识，通过实验的观察、分析，帮助学生理解、掌握学习内容。使学生深刻理解原电池的本质是氧化还原反应，实现了化学能向电能的转化。分析各种电池的优缺点和新型化学电源所应具备的条件，为新型化学电源的研制指明了方向。让学生独立操作完成氢氧燃料电池实验，可以调动他们的积极性，激发参与探究活动的热情，帮助学生消除心中对高科技的神秘感。提高了学生分析、归纳、处理信息的能力。,教学程序,活动四：讨论完常见化学电池的工作原理和应用后，可以对学生进行环境保护教育，通过大量事实说明废旧电池对环境的危害，以及对废旧电池回收的重要性。有必要建立健全系统的废旧
11、电池自愿或强制回收体系，提高全民的资源和环境意识，降低废旧电池对环境的危害。我国政府为减少环境污染相继出台了一些法律法规，逐步减少电池中的重金属离子的含量，力争在若干年后所生产的电池不含重金属离子。,【目的】：通过环境保护的教育，使学生明确废旧电池对环境的破环，树立废旧电池的回收处理意识，保护地球，加强社会责任感。,拓展延伸,1有一种银锌电池，其电极分别是：Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为： Zn+2OH-2e=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH，总反应式Ag2O+Zn=ZnO+2 Ag。根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是 （ ）A在使用过程中，电池负极区
12、溶液的pH减小；B在使用过程中，电子由Ag2O极流向Zn极；CZn是负极，Ag2O是正极；DZn极发生还原反应，而Ag2O极发生氧化反应。,2锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li + MnO2LiMnO2,下列说法正确的是（ ）ALi是正极，电极反应为Li e- Li+BLi是负极，电极反应为Li e- Li+C Li是负极，电极反应为MnO2 + e- MnO2DLi是负极，电极反应为Li 2e- Li2+,板书设计,化学电源1化学电源：应用原电池原理发明制作的电源。分为一次电池和二次电池。2常见化学电源的组成与反应原理：（1）锌锰干电池负极：Zn2e-=Zn2 正极：2NH4Cl2MnO22e-=2MnO(OH)2NH32Cl-（2）银锌电池负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：Ag2OH2O2e-=2Ag2OH-（3）铅蓄电池负极：PbSO42-2e-=PbSO4正极：PbO24H+SO42-2e-=PbSO42H2O（4）锂电池（5）氢氧燃料电池负极：2H24e-=4H+ 正极：O24H4e=2H2O（电解质溶液是酸）负极：2H2+4OH4e=4H2O 正极：O22H2O4e=4OH（电解质溶液是酸）（6）铝空气海水电池,
