1、科目：化学 授课时间：第 7 周 星期 四 单元（章节）课题第二章 化学反应与能量本节课题第二节 化学能与电能（第三课时）三维目标知识与技能1了解生活中常用的化学电源和新型化学电池；2引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。3.理解铜锌原电池的原理及结构，了解原电池的组成条件，会判断电极，会判断电流、电子流动方向。 过程与方法认识和体会化学能和电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。情感态度与价值观1.通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。2. 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步
2、形成较为客观、正确的能源观。提炼的课题发展中的化学电源教学重难点通过对常用的化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。教 学 过 程【复习】原电池构成条件及工作原理。【练习】判断下列哪些装置构成了原电池，并写出相应反应式。（投影下列装置图）构成了原电池的装置是_；其中正极材料为_，电极反应是_；负极材料为_，电极反应是_，总的反应是_。（教师讲解公布答案：只有B构成了原电池；其余的装置没有同时具备原电池的三个条件：A.未形成闭合回路；C.没有电解质溶液；D.两极材料活性相同，没有电势差；E中较活泼的材料不能与电解质溶液反应，不符合自发进行反应的原则。B中，正极为碳。2H2e=H2
3、；负极为Fe:Fe2e=Fe2+，总反应式为：Fe+2H+=Fe2+H2）【引言】人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同需要。我们课我们具体来学习几种利用化学能转变为电能的化学电源。【板书】二、发展中的化学电源【讲解】上述原电池的结构较简单，携带也不方便，当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池。下面我们来学习第一种：【学生们阅读P42页】请根据负极发生氧化反应，正极发生还原反应，来推断在各种电池中，谁做负极，谁做正极，试写出在各电极上可能发生的电极反应及总反应。【板书】1干电池负极（锌筒）：Zn 2e= Zn2+；正极（石墨）：正极：2NH4
4、+2e=2NH3+H2电池的总反应式为：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H2副反应：副反应：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+= Zn(NH3)42+【讲解】干电池是用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充氯化铵和淀粉糊作电解质，还填有MnO2黑色粉未，吸收正极放出H2。淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的析出速率。【板书】2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，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
5、作用。【板书】 负极：Pb-2e-+SO42=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+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。【板书】3碱性蓄电池1970-1975开发了先进的银锌、镍镉电池技术。1975-1983美国海军生产潜水艇用银锌电池。1979-1987美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。1998-1992美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。板书银锌电池： 负极：Zn+2OH-2e-=Zn
6、O+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2【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。【板书】镉镍电池：负极：Cd2OH-2e=Cd（OH）2正极：2NiO（OH）+2e+2H2O=2Ni（OH）2+2OH镉镍电池充电和放电的总化学方程式为：2NiO（OH）Cd2H2O2Ni（OH）2Cd（OH）2讲解负极材料：Cd，正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。讲解还有一种新型高效氢氧燃料电池，主要用于航天领域，它的电极一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性
7、炭电极等，电解质溶液为40%KOH溶液。【板书】4燃料电池（碱性）电极反应：负极：2H2+4OH2e=4H2O正极：O2+2H2O+2e=4OH电池的总反应为：2H2 + 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】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：CH4+10OH-8e=CO32+7H2O正极：2O2+4H2O+8e=8OH电池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O【讲解】除上述四种电池外，还有铝空气电池、海水电池、锂电池等各
8、种电池。【简介】绿色电池种种【小结】由化学方程式书写电极反应式：找出氧化反应和还原反应的物质，确定正负极反应的物质；利用电荷守恒分别写出电极反应式；验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。 课堂检测方案1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应2、用电解水的方法分析水的组成时，需加入一些物质以增强水的导电性，一般不宜加入的物质是 （ ）A.Na2SO4 B.NaCl C.CuSO4 D.KOH3 、已知金属M中混有金属P，电解精炼M，P以单质形式沉积于阳极下面的泥中，M、N组成原电池，M为正极，则M 、N、P三中金属活动性顺序为： （ ）A.PMN B.NPM C.PMN D. NMP课后作业布置课本P45页第3、5、6题
