高中化學化學電源教案設(shè)計
化學電源又稱電池，是一種能將化學能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，它通過化學反應(yīng)，消耗某種化學物質(zhì)，輸出電能。接下來是小編為大家整理的高中化學化學電源教案設(shè)計，希望大家喜歡!
高中化學化學電源教案設(shè)計一
一、教學設(shè)想
動手實踐、自主探索與合作交流是新課程標準強調(diào)學生學習的重要方式。在教學過程中，為了更好的指導學生自主學習、合作學習、自主探索，在實踐中獲得知識，從而體現(xiàn)建構(gòu)主義“以學生為中心”的教育思想，我將教材內(nèi)容與研究性學習結(jié)合在一起，根據(jù)學生的年齡特征及認知規(guī)律，設(shè)計了“由實踐到理論，理論指導實踐”的教學思路。
二、教材分析
1.教材的地位和作用
《化學電源》選自普通高中課程標準實驗教科書(山東科技版)《化學反應(yīng)原理》(選修)第一章第三節(jié)。在學習了原電池的工作原理后，通過對化學電源的學習，可以使學生了解原電池的實際應(yīng)用，加深學生對原電池原理的理解，使學生的認識上升。
2.教學目標
根據(jù)課程標準、教材內(nèi)容的特點，結(jié)合學生的實際情況，確定如下教學目標。
(1)知識與技能
?、偻ㄟ^查閱資料，了解電池的發(fā)明發(fā)展史，認識電池的分類、構(gòu)造、主要用途及對環(huán)境的危害，培養(yǎng)獲取、分析、加工、利用信息的技能。
?、诹私馊N常見化學電源的構(gòu)造、工作原理及應(yīng)用，并能設(shè)計一些簡單的原電池裝置。
③通過實驗探究鞏固學生實驗操作的基本理論與技能。
(2)過程與方法
①通過查閱資料，使學生感悟求知過程，拓展所學的知識，培養(yǎng)學生收集處理信息，分析歸納的能力。
②通過用Flash展示三類化學電源的工作原理、探究過程的體驗與交流，培養(yǎng)學生實驗設(shè)計的能力、發(fā)散式思維能力、創(chuàng)新能力、表達能力、與人溝通交流、合作的能力，鍛煉學生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
?、凼箤W生體會由實踐到理論、再由理論指導實踐的科學方法。
(3)情感態(tài)度與價值觀
?、偻ㄟ^資料的查找，激發(fā)學生探索化學科學奧秘的興趣，使學生保持對科學的求知欲。
?、谕ㄟ^實驗探究，讓學生嘗試獲得成功的體驗，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和一絲不茍的科學態(tài)度，激發(fā)了學生對生活的熱愛和憧憬
?、弁ㄟ^關(guān)注廢舊電池的污染，滲透“綠色化學”意識教育，增強學生的環(huán)保意識，激發(fā)學生的社會責任感。
3.教學重點、難點
重點：三種常見化學電源的基本構(gòu)造及工作原理、設(shè)計化學電池的探究。
難點：三種常見化學電源的基本構(gòu)造及工作原理。
三、教學方法
本節(jié)內(nèi)容較為新穎，但課程標準對化學電源的要求較低，故主要運用了如下教學方法：
1.發(fā)現(xiàn)學習：美國教育家布魯納認為，學生學習的基本結(jié)構(gòu)是通過學生的發(fā)現(xiàn)去構(gòu)造的。因此，課前教師先提出關(guān)于化學電源的課題知識(見實驗報告表1)，學生自由選擇一主題利用信息源進行收集資料，教師從旁引導學生自己進行分析整合，幫助學生沿著知識框架不斷攀升，使學生對化學電源的理解產(chǎn)生一個新的飛躍。
2.協(xié)作式教學法：本節(jié)課的教學過程始終貫穿著協(xié)作教學法，體現(xiàn)了皮亞杰建構(gòu)主義理論，例如：課前收集資料、調(diào)查結(jié)果的匯報交流、實驗探究過程等。
3.實驗探究法：美國教育家杜威認為，知識絕對不是固定、永恒不變的，它是作為探究過程的結(jié)果，同時也是作為另一個探究過程的起點。實驗探究過程讓學生獲得知識，體驗成功的喜悅，同時激發(fā)他們向更高目標發(fā)出挑戰(zhàn)。
4.形象教學法：教學中運用實物、視頻、生動的動畫課件，強調(diào)重點、分散難點，將具體感知和理論思維相結(jié)合，提高理論教學和實驗教學的直觀性、生動性和趣味性。
四、學習方法
“教是為了不教，學是為了會學”，教學的落腳點就是為了讓學生“會學”即讓學生自主學習、合作學習與探究學習。為此，教學過程中指導學生采取多種學習方法開展學習活動，有收集資料、分析歸納的自主學習方法，交流、表達、合作的學習方法，實驗探究、討論的學習方法等。
五、教學準備
1.學生準備
課前一周把學生分為若干個小組，每小組任選其中一種化學電源，并根據(jù)實驗報告表1的知識框架查閱書籍、報刊或網(wǎng)站，開展資料收集工作，如：實物的獲取、實地拍照、收集圖片、制作課件等。培養(yǎng)了學生獲取，分析、加工、合作、整合信息的技能。
2.教師準備
布置實驗員在實驗室為每小組(兩人一組)準備實驗探究的用品：銅片、鋅片、鐵片、碳棒、檢流計、小燈泡、導線、大燒杯、硫酸銅溶液、稀硫酸、兩個西紅柿、兩顆颶風葡萄。
六、教學流程
這節(jié)課按：創(chuàng)設(shè)情境、引入新課 →展示課前收集成果、評價交流→實驗探究、拓展延伸→交流收獲、前景展望→歸納總結(jié)等環(huán)節(jié)進行教學。
1.創(chuàng)設(shè)情境、引入新課
高中化學化學電源教案設(shè)計二
教學目標
1.知識與技能：
(1)一次電池與二次電池的區(qū)別
(2)一次電池、二次電池電極反應(yīng)的
(3)書寫理解燃料電池的反應(yīng)原理
2.過程與方法：
通過查閱資料等途徑了解常見化學電源的種類及工作原理，認識化學能轉(zhuǎn)化為電能在生產(chǎn)生活中的實際意義。掌握三類電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍。
3.情感態(tài)度價值觀：
通過化學能與電能相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的學習，使學生從能量的角度比較深刻地了解化學科學對人類的貢獻，體會能量守恒的意義。在探究三種電池的基礎(chǔ)上，學會利用能源與創(chuàng)造新能源的思路和方法，提高環(huán)保意識和節(jié)能意識。
教學重點
一次電池、二次電池和燃料電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用
教學難點
化學電池的反應(yīng)原理
教學方法
實驗探究法、分析歸納法、理論聯(lián)系實際。
主要教具
實驗儀器藥品、多媒體
教 學 過 程
學與問]在日常生活中，你用過那些電池?你知道電池的其它應(yīng)用嗎?
投影]
EMBED PowerPoint.Slide.8
交流結(jié)果]干電池、蓄電池、紐扣電池、燃料電池，電池可用于照明、電動車動力、手機電源、手表電源等。
板書]第二節(jié) 化學電源
問]什么是化學電池?
回答]化學電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
講]化學電源的分類：一次電池、二次電池和燃料電池等。一次電池的活性物質(zhì)消耗到一定程度就不能再用了，如普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池;二次電池又稱充電電池或蓄電池，放電后再充電可以使活性物質(zhì)再生，這類電池可多次重復使用。
板書]一、化學電源
1、化學電源的分類：一次電池、二次電池和燃料電池等。
交流]電池與其他能源相比，其優(yōu)點有那些?
講]能量轉(zhuǎn)化率高、供能穩(wěn)定、可以制成各種大小和形狀、不同容量和電壓的電池或電池組，使用方便，易于維護，并可在各種環(huán)境下工作。
板書]2、化學電源的優(yōu)點：
(1)能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。
(2)可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。
(3)易維護，可在各種環(huán)境下工作。
投影]圖4-2電池及其用途
問]面對許多原電池，我們怎樣判斷其優(yōu)劣或適合某種需要?
講]看單位質(zhì)量或單位體積所輸出電能的多少，或輸出功率大小以及電池儲存時間長短。除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出電能多，功率大儲存時間長的電池，更適合電池使用者。
板書] 3、原電池的優(yōu)劣或適合某種需要判斷標準：
(1)比能量
(2)比功率
(3)電池的儲存時間的長短
展示]幾種一次電池：普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池、鋰電池等
板書]二、一次電池
講]普通鋅錳干電池的簡稱，在一般手電筒中使用鋅錳干電池，是用鋅皮制成的鋅筒作負極兼做容器，中央插一根碳棒作正極，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液;電池頂端用蠟和火漆封口。在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl 和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有MnO2作去極化劑(吸收正極放出的H2 ，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象，即作去極劑(，淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩個電極的遷移速率。
板書]1、 堿性鋅錳干電池：
負極(鋅筒)：Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;
正極(石墨)：正極：2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-
電池的總反應(yīng)式為：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
講] 正極生成的氨被電解質(zhì)溶液吸收，生成的氫氣被二氧化錳氧化成水。干電池的電壓1(5 V—1(6 V。在使用中鋅皮腐蝕，電壓逐漸下降，不能重新充電復原，因而不宜長時間連續(xù)使用。這種電池的電量小，在放電過程中容易發(fā)生氣漲或漏液。而今體積小，性能好的堿性鋅—錳干電池是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導電性能更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增加，使放電電流大加幅度提高。堿性干電池的容量和放電時間比普通干電池增加幾倍。
講]根據(jù)投影講解結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：比普通鋅錳干電池好，比能量和儲存時間有所提高，使用于大電流和連續(xù)放電，是民用電池更新?lián)Q代產(chǎn)品。
閱讀]資料卡片---銀鋅電池。
講] 銀鋅電池是一種高能電池，它質(zhì)量輕、體積小，是人造衛(wèi)星、宇宙火箭、空間電視轉(zhuǎn)播站等的電源。目前，有一種類似干電池的充電電池，它實際是一種銀鋅蓄電池，電解液為KOH溶液。
常見的鈕扣電池也是銀鋅電池，它用不銹鋼制成一個由正極殼和負極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極盒一端充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負極蓋一端填充鋅汞合金作負極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液，溶液兩邊用羧甲基纖維素作隔膜，將電極與電解質(zhì)溶液隔開。一粒鈕扣電池的電壓達1(59 V，安裝在電子表里可使用兩年之久。
板書]2、銀鋅電池：
負極：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
銀鋅電池充電和放電的總化學方程式為：
Zn+Ag2O EMBED PBrush 2Ag+ ZnO
閱讀]資料卡片—鋰電池。
講] 鋰電池是金屬鋰作負極，石墨作正極，無機溶劑亞硫酰氯(SO2Cl2(在炭極上發(fā)生還原反應(yīng)。電解液是由四氯鋁化鋰(LiAlCl4(溶解于亞硫酰氯中組成。它的總反應(yīng)是鋰與亞硫酰氯發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鋰、亞硫酸鋰和硫。
板書]3、鋰電池
8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S
講]鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質(zhì)量的其它金屬作負極相比較，能在較小的體積和質(zhì)量下能放出較多的電能，放電時電壓十分穩(wěn)定，貯存時間長，能在216(3—344(1K溫度范圍內(nèi)工作，使用壽命大大延長。鋰電池是一種高能電池，它具有質(zhì)量輕、電壓高、工作效率高和貯存壽命長的優(yōu)點，因而已用于電腦、照相機、手表、心臟起博器上，以及作為火箭、導彈等的動力資源。
板書]三、二次電池
投影]鉛蓄電池
講]鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠和透明塑料制成長方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的PbO2，負極是海棉狀的金屬鉛，兩極均浸入硫酸溶液中，且兩極間用橡膠或微孔塑料隔開。
分析]放電時起原電池的作用。
板書] 1、鉛蓄電池
負極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正極：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
蓄電池充電和放電的總化學方程式為：
Pb+PbO2+2H2SO4 EMBED PBrush 2PbSO4+2H2O
講]當放電進行到硫酸的濃度降低，溶液的密度達到1.18g/cm3時應(yīng)停止使用，需充電，充電時起電解池的作用。
投影]資料：隨著人們生活水平的提高和現(xiàn)代化通信業(yè)的發(fā)展，人們使用電池的機會愈來愈多，手機、尋呼機、隨身聽、袖珍收音機等都需要大量的二次電池作電源?？芍貜统潆娛褂玫亩坞姵厥袌鲋饕ㄦ囨k、鎳氫、鋰離子和鋁箔包裝的鋰高分子電池等4種。
板書]四、燃料電池
講] 燃料電池是將燃料化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。與一般電池不同的是，其所需的化學燃料并不儲存了電池內(nèi)部，而是從外部供應(yīng)，便于燃料的補充，從而電池可以長時間甚至不間斷地工作。另一方面，燃料電池除了電池本身之外，還需要燃料和氧化劑供應(yīng)等配套部件與電池堆一起構(gòu)成一個完整的燃料電池系統(tǒng)。
按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致上可分為五類：堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。
投影]氫氧燃料電池。
板書]1、燃料電池(堿性)
電極反應(yīng)：負極：2H2+4OH——2e—=4H2O
正極：O2+2H2O+2e—=4OH—
電池的總反應(yīng)為：2H2 + O2 = 2H2O
講]該電池的特點是能量轉(zhuǎn)化率高，可達70%以上，且其燃燒的產(chǎn)物為水，因此不污染環(huán)境。
講]燃料電池應(yīng)用前景：燃料電池由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、對環(huán)境污染小等優(yōu)點而受到世界各國的普遍重視。燃料電池是唯一同時兼?zhèn)錈o污染、高效率、適用廣、無噪聲和具有連續(xù)工作和積木化的動力裝置。預期燃料電池會在國防和民用的電力、汽車、通信等多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
廢舊電池中含有汞、鉛、鎘、鎳等重金屬及酸、堿等電解質(zhì)溶液，對人體及生態(tài)環(huán)境有不同程度的危害。如當成資源，加以回收利用，即可減少對環(huán)境污染，又可節(jié)約能源。
專題訓練]對比掌握11種原電池
原電池電極反應(yīng)式的書寫格式：電極名稱(電極材料)：氧化還原反應(yīng)的半反應(yīng)(氧化還原類型)
1、銅鋅非氧化性強酸溶液的原電池(伏打電池)
(電極材料：銅片和鋅片，電解質(zhì)溶液：稀硫酸)
(1)氧化還原反應(yīng)的離子方程式：Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
(2)電極反應(yīng)式及其意義
正極(Cu)：2H+ +2e-=H2↑(還原反應(yīng));
負極(Zn)：Zn -2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng))。
意義：在標準狀況下，正極每析出2.24升氫氣，負極質(zhì)量就減小6.5克。
(3)微粒移動方向：
?、僭谕怆娐罚弘娏饔摄~片經(jīng)用電器流向鋅片，電子由鋅片經(jīng)用電器流向銅片。
②在內(nèi)電路：SO (運載電荷)向鋅片移動，H+ (參與電極反應(yīng))向銅片移動的電子放出氫氣。
2、銅鋅強堿溶液的原電池
(電極材料：銅片和鋅片，電解質(zhì)溶液：氫氧化鈉溶液)
(1)氧化還原反應(yīng)的離子方程式：Zn +2OH- =ZnO + H2 ↑
(2)電極反應(yīng)式及其意義
?、僬龢O(Cu)： 2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-
?、谪摌O(Zn)： Zn +4OH--2e-=ZnO +2H2O
意義：在標準狀況下，正極每析出2.24升氫氣，負極質(zhì)量就減小6.5克。
(3)微粒移動方向：
①在外電路：電流由銅片經(jīng)用電器流向鋅片，電子由鋅片經(jīng)用電器流向銅片。
?、谠趦?nèi)電路：OH-(參與溶液反應(yīng))向鋅片移動遇到Zn2+發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生ZnO ，Na+(運載電荷)向正極移動。
3、鋁銅非氧化性強酸溶液的原電池
(電極材料：銅和鋁;電解質(zhì)溶液：稀硫酸。)
(1)氧化還原反應(yīng)的離子方程式：2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
(2)電極反應(yīng)式及其意義
正極(Cu)：6H+ +6e- =3H2↑(還原反應(yīng));
負極(Al)：2Al -6e-=2Al3+ (氧化反應(yīng))。
意義：在標準狀況下，正極每析出6.72升氫氣，負極質(zhì)量就減小5.4克。
(3)微粒移動方向：
①在外電路：電流由銅片經(jīng)用電器流向鋁片，電子由鋁片經(jīng)用電器流向銅片。
?、谠趦?nèi)電路：SO (運載電荷)向鋁片移動，H+ (參與電極反應(yīng))向銅片移動得電子放出氫氣。
4、銅鋁強堿溶液的原電池
(電極材料：銅片和鋁片，電解質(zhì)溶液：氫氧化鈉溶液)
(1)氧化還原反應(yīng)的離子方程式：2Al +2OH- +2H2O=2AlO + 3H2 ↑
(2)電極反應(yīng)式及其意義
?、僬龢O(Cu)： 6H2O+6e- =3H2 ↑+6OH-
?、谪摌O(Al)： 2Al +8OH--6e-=2AlO +4H2O
意義：在標準狀況下，正極每析出6.72升氫氣，負極質(zhì)量就減小5.4克。
(3)微粒移動方向：
?、僭谕怆娐罚弘娏饔摄~片經(jīng)用電器流向鋁片，電子由鋁片經(jīng)用電器流向銅片。
?、谠趦?nèi)電路：OH-(參與溶液反應(yīng))向鋁片移動遇到Al3+發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生AlO ，Na+(運載電荷)向正極移動。
高中化學化學電源教案設(shè)計三
4.2化學電源教案 新人教版選修4
課題 原電池第四章 第二節(jié) 化學電源 課型 新授 課 授課人 高二化學任教 時間 1月20日 班級 高二化學 教學目標 重點 1.掌握幾 種典型電池的用途和特點.2.掌握幾種典型化學電池的電極 反應(yīng) 難點 1.掌握幾種典型電池的用途和特點. 2.掌握幾種典型化學電池的電極反應(yīng) 教學方法 講授法、合作探究法 教學環(huán)節(jié) 教學內(nèi)容 總體設(shè)計 個性化設(shè)計 時間 組織教學
復習提問
導入新課
講授新課
師生相互問好
原電池的工作原理
已復習內(nèi)容導入新課
一、化學電池的種類
二 典型電池的介紹
1.堿性鋅—錳干電池：
負極：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正極：2MnO 2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
電解質(zhì)：KO H
電池反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
指名背誦
創(chuàng)設(shè)情境
幻燈展示
師生共同完成
各組討論，搶答
1
5
課堂小結(jié)
鞏固練習
布置作業(yè) 銀鋅鈕扣電池
負極：Zn+2OH(-2e( =Zn(OH(2
正極：Ag2O+H2O+2e( =2Ag+2OH(
總反應(yīng)式：Zn+Ag2 O+H2O== Zn(OH(2+2Ag
高中化學化學電源教案設(shè)計相關(guān)文章：