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1、化学能与电能优秀教学设计化学能与电能优秀教学设计1三维目标：通过试验探究初步相识一些常见的化学电源。学问与技能：能从能量转化、装置、电极反应等方面区分充电和放电反应。初步了解化学电源在生产和生活中的应用。过程与方法：学会运用视察、试验、查阅资料等多种方法获得信息。通过对几种新型好用电池的相识，提高自主学习化学的实力。情感、看法将电池的学问应用于生产实际，使学生体会学以致用。与价值观通过了解电池对社会的贡献，逐步形成可持续发展的思路。教学重点：各种电池的区分及优缺点教学难点：能量转化、装置、电极反应等方面区分充电和放电反应教学方法：分析比较法教学打算：多媒体课件、试验用品教学过程：其次课时请同学
2、们利用铜和硝酸银的反应设计一个原电池，指出正负极，写出电极反应。引言 干电池是我们常用的电池，干电池大家特别熟识，其实干电池是化学电源的一种，化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池。它的内部构造大家清晰吗？它的放电原理是什么？下面让我们详细来了解化学电源。化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池，简称电池。二、发展中的化学电源1、干电池最早运用的，大家熟识的干电池锌锰电池。它是一种一次性电池，放电后不能充电（内部的氧化还原反应是不行逆的）。视察干电池的外型，说出在日常生活中的用途，了解干电池的内部结构。干电池的构造：石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、锌筒。
3、电极反应：正极：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2 负极：Zn 2e- Zn2+总反应：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH) ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2优缺点：优点：体积小，携带便利。缺点：一次性电池，放电之后不能充电。锌皮被腐蚀而穿导致电解液外溢。废旧电池污染环境。改进：外壳套上金属筒或塑料筒的方法改成了防漏电池；将糊状NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池，延长了电池的运用寿命。思索与沟通 干电池即使不运用，过一段时间也会失效，在购买、保存和运用干电池方面你有何阅历和建议？提示：购买后刚好运用；电器
4、短暂不用时，将电池刚好取出；新旧电池不要混合运用；旧电池要集中处理等等。过渡干电池虽然有体积小，携带便利等优点，但是一次性电池，放电之后不能充电，易造成污染。所以，可充电电池是一种好用价值更高的电池，现在广泛的应用于各种电器中。请同学们举例说明，哪些电器中运用了可充电电池。汽车用的电瓶是一种什么样的化学电源？2、充电电池充电电池又称为二次电池，它在放电时进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行（利用直流电进行充电），使电池复原到放电前的状态。这样可以实现：化学能转换为电能（放电）、再由电能转变为化学能（充电）的循环。（1）铅蓄电池结构：展示 铅蓄电池（简称蓄电池）：电池反应（放电）：正极：Pb
5、O2 + 4H+ + SO42- + 2e- PbSO4 + 2H2O负极：Pb + SO42- - 2e- PbSO4总反应：PbO2 + 4H+ + SO42- + Pb =2PbSO4 + 2H2O优缺点优点：可以循环运用，更加经济好用。缺点：由于电池制造工艺等方面存在不足，事实上冲放电电池的冲放电次数仍有限制，且运用是否得当，对电池的工作状态及寿命影响很大。应用：最早运用的充电电池是铅蓄电池。目前，汽车上运用的电瓶大多仍是铅蓄电池。（2）镍镉电池由于现代社会对耗电量高的便携式电器需求很大，所以化学家研制了新型的封闭式体积小的充电电池镍镉电池。电池反应（放电）：正极：2NiO(OH) +
6、 2H2O + 2e- 2Ni(OH)2 + 2OH-负极：Cd + OH- - 2e- Cd(OH)2总反应：Cd + 2NiOOH + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2优缺点：优点：体积小携带便利，可镍镉电池以反复充电500次以上。缺点：镉是致癌物质，废弃的镍镉电池如不回收，会严峻污染环境，这制约了镍镉电池的发展。镍氢电池的面世初步解决了这个问题。应用：广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。（3）锂离子电池目前，手机常见电池类别有：Ni-MH（镍氢电池）、Li-ion（锂电池）、LiB（液体锂离子电池）、LiP（聚合物锂离子电池）。优点：重量小，绿色环保。
7、缺点：能量储存少，运用时间短。应用：笔记本电脑、移动电话、数码照相机、摄像机等等。课本43页燃料燃烧是一种猛烈的氧化还原反应，通过燃烧释放的热能再转化为电能（如火力发电），其能量转化率不高。我们来学习一种新型电池燃料电池。3、燃料电池燃料电池就是利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂（如O2）反应所放出的化学能干脆转化为电能的一种高效、对环境友好的装置。燃料电池的能量转化率理论上可以高达85%90%（现在实际利用率已达到40%60%）。燃料电池组成：燃料：氢气、甲烷（自然气）、甲醇、乙醇、汽油等。氧化剂：氧气、空气等。电极：石墨电解质：硫酸或KOH溶液从组成上看，燃料电池与一般干电池和可充电电池有
8、何不同？燃料电池与一般干电池和可充电电池比较：一般干电池和可充电电池反应物储存于电池内部，燃料电池反应物不是储存于电池内部，由外部设备供应。电池装置只是反应器。电极反应：以氢氧燃料电池为例：电解质：H2SO4负极：2H24e- 4H+； 正极：O2 4H+4e- 2H2O总反应：2H2O22H2O电解质：KOH正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH-；负极：2H2 + 4OH- 4e- 4H2O总反应：2H2 + O2 = 2H2O优点：燃料可以从外部源源不断的输入，能量利用率高，削减废电池的污染，电池反应产物对环境没有污染。过渡其实最好最清洁、最经济、最好用的能源是太阳，我们可以探究以
9、下太阳能的利用。板书设计二、发展中的化学电源1、干电池（锌锰电池）2、充电电池：（1）铅蓄电池（2）镍镉电池（3）锂离子电池3、燃料电池。化学能与电能优秀教学设计2学问与技能：1、通过试验探究原电池中发生的反应，相识化学能转化为电能的基本原理。2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发觉问题、分析问题和解决问题的实力。3、通过试验和小组合作学习，体验科学探究过程。4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用，相识化学的价值。增加环保意识。过程与放法：1、经验对化学能与电能转化的化学试验，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法。2、通过试验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质
10、及原电池的构成条件。情感看法价值观：1、发展学习化学的爱好，乐于探究化学能转化成电能的奇妙，体验科学探究的艰辛和喜悦。2、赞许化学科学对个人生活和社会发展的贡献。教学重难点：1、相识化学能转化为电能的基本原理。2、了解各类电池在生产、生活实际中的应用。教学过程创设问题情景电能是现代社会最清洁、也是最重要的二次能源，人类生产、生活的各个方面都离不开它。而火力发电又在电能生产中占有相当大的比重，是电能最主要的来源。播放录像或展示图片提问燃烧的本质是什么？火力发电中能量的转化方式是怎样的？火力发电又有哪些优点和缺点呢？学生探讨、分析激疑针对火力发电的缺点，能否通过某些方式将化学能干脆转化为电能呢？分
11、组试验探究锌铜原电池原理试验1：把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。试验2：用导线将锌片和铜片连起来。试验3：在导线中接入一个灵敏电流计。将试验中视察到的现象和自己的结论记录下来。学生沟通、探讨1、试验1和试验2中的现象有何不同？是什么缘由造成的？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？锌片和铜片上可能分别发生什么反应？如何证明？3、灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何说明这一现象？该装置的正负极分别是什么？请你再设计一个试验证明之。老师讲解原电池的定义；锌铜原电池的工作原理；电极反应式及电池总反应式的书写。设疑通过刚才的试验我
12、们可以体会到，化学能在原电池装置中可以干脆转化为电能，那么，符合什么条件的装置才能构成原电池呢？分组试验探究原电池的构成条件。学生探讨归纳原电池的构成条件：1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。2、电解质溶液。3、构成闭合回路。4、能发生自发的氧化还原反应。反思与评价在刚才的分组试验中，同伴或其他组的同学的哪些做法对你有启发？你又提出了哪些好的思路？依据供应的仪器、药品，你现在还能设计出其它的原电池装置吗？课后作业 制作水果电池小结通过前面的两组分组试验，我们了解了原电池的工作原理和构成条件，同学们对于通过试验来进行化学探讨的思路、方法也肯定有了更深的体会。为了满意
13、生产、生活、科学探讨等各方面的须要，科学家尤其是化学家依据原电池原理设计出了许很多多形态各异、用途不同的好用电池，极大地便利了我们的生活，也有力地促进了科学的发展。那么，你所知道的电池有哪些呢？学生举例老师引导学生分析常见电池的组成和工作原理。巩固练习相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计试验来证明你的观点，你的试验方案是怎样的？证据和结论又是什么？补充练习1、依据Zn+Cu2+=Zn2+Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是：A镁B石墨C铝D铅2、X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出，X与Y
14、组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性依次为：（）AXYZBXZYCYXZDYZX3、电工操作规程中规定不能把铜导线与铝导线连接在一起，其中的化学原理是（）。4、市场上出售的热敷袋中含有铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋启用前，用塑料袋和空气隔绝，启用时打开塑料袋，轻轻揉搓就会放出热量。试回答下列问题：（1）热敷袋产生热量的来源是（2）炭粉的主要作用是（3）加入NaCl的作用是5、生活中，有些金属制品在运用一段时间后会失去表面的光泽，严峻的会变得锈迹斑斑影响运用，尤其是钢铁制品在潮湿的空气里很简单生锈，你知道这是什么缘由吗？试结合生活实际探讨防止钢铁生锈的方法。答案：1.BD2.C余略