1、 让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街 20 号 4 层 电话：010-82025511 传真：010-82079687 第 1 页 共 5 页第二节化学电源教案教学目标：1.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理。2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。教学重点、难点：了解常见化学电源的种类及其工作原理。探究建议：实验探究：电能与化学能的相互转化。调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。课时划分：一课时教学过程：学与问 在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？交流结果 干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照
2、明、电动车动力、手机电源、手表电源等。板书第二节 化学电源提问什么是化学电池？回答化学电池是将化学能转化为电能的装置。讲解化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池；二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后再充电可以使活性物质再生，这类电池可多次重复使用。板书化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。交流电池与其他能源相比，其优点有那些？讲述能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。板书化学电源的优点：投影图 4-2 电池及其用途问
3、题面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要？讲解看单位质量或单位体积所输出电能的多少，或输出功率大小以及电池储存时间长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多，功率大储存时间长的电池，更适合电池使用者。板书原电池的优劣或适合某种需要判断标准：一、一次电池展示几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等讲解并板书1、 碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn +2OH 2e= Zn（OH） 2；让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街 20 号 4 层 电话：010-82025511 传真：010-82079687 第 2 页 共 5 页正极（石墨）：正极：2
4、MnO 2+2H2O+2e = 2MnOOH+2OH电池的总反应式为：Zn +2MnO 2+2H2O= 2MnOOH+ Zn（ OH） 2讲解根据投影讲解结构。优点：比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。阅读资料卡片-银锌电池。板书2、银锌电池： 负极：Zn+2OH -2e-=ZnO+H2O正极：Ag 2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO讲解正极壳填充 Ag2O 和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液 KOH。优点：比能量电压稳定、储存时间长，使用于小电流和连续放电，常
5、制成微型电池或纽扣电池等，如电子表或计算器上的电池。阅读资料卡片锂电池。练习 1锂电池是新一代的高能电池，它以质轻、高能而受到普遍重视目前已经研制成功了多种锂电池某种锂电池的总反应可表示为：LiMnO 2LiMnO 2若该电池提供5 库仑(C) 电量(其他损耗忽略不计)，则消耗的正极材料的质量约为(相对分子质量和相对原子质量 Li：7，MnO 2：87，电子电量取 1.601019 C)A3.510 3g B710 -4g C 4.5210-3g D4.5210 -2g练习 21958 年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达 10年之久这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最
6、高的锂碳电池这种电池容量大，电压稳定，能在56.771.1温度范围内正常工作，现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl 2)组成电解质溶液电池总反应为：8Li3SOCl 26LiClLi 2SO32S（1）此电池中_作负极，电极反应为_，_作正极（2）该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是_。答案：1、C 2、(1) 锂,Li-e- =Li+,石墨.(2)起搏器遵循天然心脏的工作原理通过向心脏发送电脉冲以控制心脏的跳动。板书二、二次电池投影铅蓄电池讲解铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，
7、在正极板上有一层棕褐色的 PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。分析放电时起原电池的作用。板书 1、铅蓄电池负极：Pb-2e -+SO42 =PbSO4正极：PbO 2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O试一试 写出充电时两极反应（参阅课本纠正） 。板书蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O讲解当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到 1.18g/cm3 时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街 20 号 4 层 电话：010-820
8、25511 传真：010-82079687 第 3 页 共 5 页投影资料：随着人们生活水平的提高和现代化通信业的发展，人们使用电池的机会愈来愈多，手机、寻呼机、随身听、袖珍收音机等都需要大量的二次电池作电源。可重复充电使用的二次电池市场主要包括镍镉、镍氢、锂离子和铝箔包装的锂高分子电池等 4 种。板书三、燃料电池讲述 燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的装置。与一般电池不同的是，其所需的化学燃料并不储存了电池内部，而是从外部供应，便于燃料的补充，从而电池可以长时间甚至不间断地工作。另一方面，燃料电池除了电池本身之外，还需要燃料和氧化剂供应等配套部件与电池堆一起构成一个完整的燃料电池系统。
9、按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：碱性燃料电池（AFC） 、磷酸型燃料电池（PAFC） 、固体氧化物燃料电池（SOFC） 、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC） 。投影氢氧燃料电池。讲解并板书 燃料电池（碱性）电极反应：负极：2H 2+4OH2e=4H2O正极：O 2+2H2O+2e=4OH电池的总反应为：2H 2 + O2 = 2H2O讲解该电池的特点是能量转化率高，可达 70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。练习 3新型燃料电池：该电池用金属铂片插入 KOH 溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。写出电极反应式：答案：负极：CH 4+10OH
10、-8e =CO32 +7H2O正极：2O 2+4H2O+8e =8OH电池的总反应式为：CH 4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O讲述燃料电池应用前景：燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。燃料电池是唯一同时兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和积木化的动力装置。预期燃料电池会在国防和民用的电力、汽车、通信等多领域发挥重要作用。废旧电池中含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害。如当成资源，加以回收利用，即可减少对环境污染，又可节约能源。实践活动 调查常见电池的种类、应用和回收价值。小结略课堂练习1
11、据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池，锌电池具有容量大，污染少等优点，电池反应为 2ZnO 22ZnO，原料为锌粒、电解液和空气下列叙述正确的是A锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为：ZnZe -Zn 2+C正极发生氧化反应 D电解质溶液肯定不是酸溶液2化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用 （1）目前常用的镍（Ni） 镉（Cd） 电池，其电池总反应可表示为：让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街 20 号 4 层 电话：010-82025511 传真：010-82079687 第 4 页 共 5 页已知 22)OH(CdNi()和 均难溶于水但
12、溶于酸，以下说法正确的是以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应充电时化学能转化为电能 放电时化学能转化为电能A B C D（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍电池可以使一平方米面积耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_。（3）另一种常用的电池是锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为 7） ，由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为： 22LiMnOnLi 试回答：锂电池比容量特别大的原因是_。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂制，为什么这种电池
13、不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。参考答案：1、B 2、 （1）B（2）重金属变为可转化为可溶于水的物质，增加污染程度（3）Li 的相对原子质量小， ， 22HLiOi作业P 78 1、2、3、4、5、板书计划 第二节 化学电源化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。化学电源的优点：原电池的优劣或适合某种需要判断标准：一、一次电池1、 碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn +2OH 2e= Zn（OH） 2；正极（石墨）：正极：2MnO 2+2H2O+2e = 2MnOOH+2OH电池的总反应式为：Zn +2MnO 2+2H2O= 2MnOOH+ Zn（ OH） 22、银
14、锌电池： 负极：Zn+2OH -2e-=ZnO+H2O正极：Ag 2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O 2Ag+ ZnO二、二次电池1、铅蓄电池负极：Pb-2e -+SO42 =PbSO4正极：PbO 2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O三、燃料电池负极：2H 2+4OH2e=4H2O正极：O 2+2H2O+2e=4OH电池的总反应为：2H 2 + O2 = 2H2O让更多的孩子得到更好的教育地址：北京市西城区新德街 20 号 4 层 电话：010-82025511 传真：01
15、0-82079687 第 5 页 共 5 页知识拓展 体积最小的微型燃料电池东芝公司（位于日本东京）开发成功一种小型直接甲醇燃料电池（DMFC）样品，其尺寸之小足以被集成到下一代便携式设备中，并具有高效率，一次充电即可供 MP3 音乐播放器连续工作长达 20 小时之久。这种被吉尼斯世界纪录确认为目前市面上体积最小的100mW 燃料电池样品，其长度和宽度与人的拇指相当，仅为 22mm56mm4.5mm。-DMFC 采用一种直接将甲醇送入电池的“被动式”燃料供应系统，从而解决了甲醇与氧气混合时未发生能量生成反应这一潜在的“甲醇混合” （methanol crossover）问题。该器件的电池存储区的设计使得甲醇能够以更高的浓度进入该区域并高效地产生电能，因而所使用的燃料槽尺寸还不到甲醇浓度低于 10%的燃料电池所需的 1/10 大小。-利用体积为 2cm3、装有 99.5%浓度甲醇的燃料槽，这种重量为 8.5g 的电池的工作时间长达 20 小时，而且，只要用户填满了集成式燃料槽，它就可以不间断地连续工作。这种燃料电池的商用样品有望在 2005 年年底推出。
