1、第一节 电能的产生一、 课标要求1.了解常见电池的结构、性能及使用注意事项，在生活中能根据需要选择合适的电池。2.了解目前常用的几种发电方式中能量的转化过程、开发利用的可持续发展情况。3.了解各种电池和火力发电方式存在环境污染，提高学生的环境保护意识。二、教材分析本节教学包括现部分内容：（1）对常见电池的认识（2）常用发电方式介绍。本章要着重用能量转化的观点去分析电池和发电机的工作原理，同时要注重对环境的不利影响。在常见电池的教学中，重点是让学生了解常见的干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征，以及它们的主要结构；让学生知道干电池和蓄电池能够造成环境污染，不要随便拆开或乱丢弃；不要求
2、学生知道各种电池的化学原理；也可以不向学生介绍干电池中有关锌锰电池、镍镉电池、锂电池和银锌电池等之间的结构差异。常用发电方式的教学重点应该放在各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容的介绍，发电机的结构和工作原理将在下节中学习，这里不向学生介绍。重点：（1）常见干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征和对环境的影响；（2）各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容。难点：常见干电池的的结构及性能。三、课时安排：一课时四、教学准备：各种类型的电池实物、模型及其挂图、水果电池器材（西红柿、铜片、锌片、耳机
3、和导线）、示波器五、教学设计：引言：同学们，当你看到夜晚明亮的街灯、电视机屏幕上绚丽的画面、收音机中播放出悠扬的音乐、电饭锅煮出香喷喷的米饭，是否想到这些现象都与电有关，那么你知道电能是从哪里来的呢？教学内容教师活动学生活动备注一、 电源1.提出问题：我们已经知道，电源提供电压，而电压形成电流，你知道常见的电源有哪些吗？回答：干电池、蓄电池、发电机等。讨论、交流、回答本堂课要求学生积极参与，教师要调动学生的积极性，让学生积极讨论、交流、回答，所有板书由学生完成二、 电池1. 你见过的干电池有哪些？请列举出来。并说出它们的用途。2. 教师结合学生回答出示各种电池的模型、实物及挂图，并进行讲评。3
4、. 请说出干电池、蓄电池、太阳电池及燃料电池在使用过程中的能量转化。4. 你听说过水果电池吗？怎样可以制成水果电池，请同学们利用桌上的器材做一做。5. 电池给人们生活带来了方便，在使用时应注意什么问题？6. 直流电与交流电有什么区别？教师通过示波器演示交流电与直流电波形情况。讨论、交流、回答学生观看挂图，回答问题，讨论、交流、回答讨论、交流、回答动手、动脑、交流讨论、交流、回答讨论、交流、回答三、发电机7. 目前常用的发电方式有哪些？8. 请说出常用发电方式中的能量转化是怎样的？9. 从对环境的影响来看，分析常用发电方式的利与弊。10. 请列出你所知道的新型发电方式。讨论、交流、回答讨论、交流
5、、回答讨论、交流、回答讨论、交流、回答课堂练习1.下列电池：（1）锌锰电池（2）镍镉电池（3）锂电池（4）银锌电池，其中属于干电池的是。2.目前常见的发电方式中有火力发电、水力发电和核能发电等，请从中选出一种，分析其能量转化过程，完成下列空白。发电方式能量转化过程：能转化为能转化为能转化为能。（只填能量的形式）3.目前常用的发电方式有、等，正在研究的发电方法有、。做练习题学生小结引导学生对本节进行总结，归纳知识。小结本节课外作业上网或查阅有关资料了解新型电池和发电方式。课外调查六、板书设计：第一节 电能的产生一、 电源包括：电池和发电机二、 电池：（一）种类：（1）干电池：锌锰电池、镍镉电池、
6、锂电池、银锌电池等。（2）蓄电池（3）太阳电池（4）燃料电池（二）能量转化（三）对环境的影响：三、发电机（一）发电方式：火力发电、水力发电、核能发电（二）能量转化：（三）对环境的影响：（四）新型发电方式：七、教学反思：八、教学参考1. 常见的电池有哪些？（1）干电池carbon-zincdry batteries （2）碱锰电池alkaline （3）一次性电池manganese batteries) primary batteries （4）锂电池lithium batteries （5）铅酸电池lead batteries （6）化学电池（7）二次电池（8）镍镉电池(Ni-Cd ) che
7、mical batteries (secondary batteries （9）镍氢电池Ni-MH （10）锂离子电池Li-ion 其它还有：燃料电池fuel cell ，物理电池physical energy ，太阳电池solar cellbatteries.2. 电池对环境有什么影响？现今几乎所有电池均不含汞，但重金属仍然是汞电池，可充电镍镉电池，铅酸电池的必要组成部分。如果处置不当，且数量较多的话，这些重金属将对环境产生有害的影响。目前，国际上已有专门机构回收氧化锰镍镉和铅酸电池。例如非盈利机构RBRC公司 。3. 什么是电池的爆炸？预防电池爆炸？电池内的任何部分的固态物质瞬间排出，被推
8、至离电池25cm以上的距离，称为爆炸。判别电池爆炸与否，采用下述条件实验。将一网罩住实验电池，电池居于正中，距网罩任何一边为25cm。网的密度为6-7根/cm，网线采用直径为0.25mm的软铝线，如果实验无固体部分通过网罩，证明该电池未发生爆炸。大家不要一听到电池会爆炸,就对锂电池产生恐惧感.其实只要你使用的产品(包括电池和充电器)是合格的产品,就不会存在这样的问题.合格的产品出厂之前都经过了严格的测试,且电池和充电器内都有冲放电保护装置,所以即使电池或充电器其中有一个失去了保护性能,另外一个还同样可以保护您的电池不会过充,也就不会发生充电爆炸的现象.即使电池和充电器的保护装置都失效,如果您注
9、意到电池很发烫,立即停止充电并送专业人员检查,也会避免这种现象发生.迪格浦电池出厂前都要经过充放电试验、跌落试验、震动试验、高低温循环等环境试验，确保产品在不同的环境，受到不同的环境影响都能够性能稳定。更不会发生爆炸的现象。4. 识记忆效应。电池记忆效应是指电池的可逆失效，即电池失效后可重新回复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向。这个最早定义在镍镉电池。镍镉的袋式电池不存在记忆效应，而烧结式电池有记忆效应。而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束。因为现代镍镉电池工艺的改进，上述的记忆效应已经大幅度的降低，而另外一种现象替换了这个定义，
10、就是镍基电池的“晶格化”。通常情况镍镉电池受这两种效应的综合影响，而镍氢电池则只受“晶格化”记忆效应的影响，而且影响较镍镉电池的为小。 在实际应用中，消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程。操作不当会适得其反。 对于镍镉电池，正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节，英文称之为exercise)，平常使用时尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成，但这个不是exercise，因为仪器(如手机)是不会用到1.0V/每节才关机的，必须要专门的设备或线路来完成这项工作，幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能。 对于长期没有进行exe
11、rcise的镍镉电池，会因为记忆效应的累计，无法用exercise进行容量回复，这时则需要更深的放电，老外称(recondition)，这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4V每节的一个过程，需要专业的设备进行。对于镍氢电池，exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应。因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池，几乎用不到recondition这个方法。 (1)建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要，而且是有害的，因为电池的使用寿命无谓的减短了。 (2)建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的，电流没法控制，容易过放到0V，甚至导致串联电池组的电池极性反转。
12、 1. 电池容量越高越好吗 ？不同型号(特别是不同体积)的电池,他的容量越高,提供使用的时间越长.抛开体积和重量的因素，当然容量越高越好。但是同样的电池型号,标称容量(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh，另一个是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好吗。实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始容量的东西，而减少了电极稳定用的东西，其结果就是循环使用几十次以后，容量高的电池迅速容量衰竭，而容量低的电池却依然坚挺。许多国内的电芯厂家往往以这个方式来获得高容量的电池。而用户使用半年以后待机时间却是差得一塌糊涂。民用的那些AA镍氢电池(就是五
13、号电池),一般是1400mAh，却也有标超高容量的(1600mAh)，道理也是一样。提高容量的代价就是牺牲循环寿命,厂家不在电池材料的改性上下文章,是不可能真正“提高”电池容量的。2. 给电池充电是否要先放掉剩余的电 ?一般情况下，我们使用的电池有：锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池和小型密封铅蓄电池。其中只有镍镉电池需要在充电前先行放电。这是因为镍镉电池存在记忆效应，通常我们所使用镍镉电池不会把电用净，如果我们长期对还有50%残存电量的电池进行充电，就会使电池极板深处的活性物质钝化，电池就会记住这些电量。这样，当电池耗至还有50%的电量时，极板深处的充电物质便不能转化为电能释放出来，这是电压就会
14、突然下降，当然电器也就无福消受这些电量了。我们把这种现象叫做记忆效应。因此，镍镉电池在充电前应先放电，以防止记忆效应。不过放电不应放净，一般放到略小于1伏即可。3. 交流电与直流电大战。19世纪末，在爱迪生（18471931）的推动下，直流电已经有了相当广泛的应用。不过在实用中，直流电存在很大缺点：不仅花费大量的铜线，而且不能作远距离输电，每平方英里地区，需要一个单独的发电机供电，很不经济。出生于克罗地亚的发明家特斯拉（18561943）考虑采用交流电来代替直流电。交流电系统使用高电压、小电波供电，然后利用变压器调节电流、电压，来适合用户需要。它的突出优点是可以用细导线实现远距离送电。但是，这种既经济以科学的方案一提出，立即遭到爱迪生的强烈反对。出于竞争的需要，爱迪生声称采用交流电比用直流电危险得多。为了证明交流电的安全性，特斯拉特地制作了一个“特斯拉线圈”。它是由一个感应圈、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。这种装置可以产生频率很高的高压电流，不过这种高压电的电流很小，对人体还会产生显著的生理效应。特斯拉在一次记者招待会上，让交流电从“特斯拉线圈”通过自己的身体，点亮了电灯，甚至还熔化了电线。在场的记者个个目瞪口呆，取得了极大的宣传效果。