高中化學化學電源教案設計
化學電源又稱電池，是一種能將化學能直接轉變成電能的裝置，它通過化學反應，消耗某種化學物質，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計，希望大家喜歡!
高中化學化學電源教案設計一
一、教學設想
動手實踐、自主探索與合作交流是新課程標準強調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，從而體現建構主義“以學生為中心”的教育思想，我將教材內容與研究性學習結合在一起，根據學生的年齡特征及認知規律，設計了“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)《化學反應原理》(選修)第一章第三節。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
根據課程標準、教材內容的特點，結合學生的實際情況，確定如下教學目標。
(1)知識與技能
①通過查閱資料，了解電池的發明發展史，認識電池的分類、構造、主要用途及對環境的危害，培養獲取、分析、加工、利用信息的技能。
②了解三種常見化學電源的構造、工作原理及應用，并能設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，培養學生實驗設計的能力、發散式思維能力、創新能力、表達能力、與人溝通交流、合作的能力，鍛煉學生的思維品質，培養創新精神。
③使學生體會由實踐到理論、再由理論指導實踐的科學方法。
(3)情感態度與價值觀
①通過資料的查找，激發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。
②通過實驗探究，讓學生嘗試獲得成功的體驗，培養他們的創新精神和一絲不茍的科學態度，激發了學生對生活的熱愛和憧憬
③通過關注廢舊電池的污染，滲透“綠色化學”意識教育，增強學生的環保意識，激發學生的社會責任感。
3.教學重點、難點
重點：三種常見化學電源的基本構造及工作原理、設計化學電池的探究。
難點：三種常見化學電源的基本構造及工作原理。
三、教學方法
本節內容較為新穎，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.發現學習：美國教育家布魯納認為，學生學習的基本結構是通過學生的發現去構造的。因此，課前教師先提出關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生一個新的飛躍。
2.協作式教學法：本節課的教學過程始終貫穿著協作教學法，體現了皮亞杰建構主義理論，例如：課前收集資料、調查結果的匯報交流、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，同時激發他們向更高目標發出挑戰。
4.形象教學法：教學中運用實物、視頻、生動的動畫課件，強調重點、分散難點，將具體感知和理論思維相結合，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，并根據實驗報告表1的知識框架查閱書籍、報刊或網站，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
這節課按：創設情境、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→歸納總結等環節進行教學。
1.創設情境、引入新課
高中化學化學電源教案設計二
教學目標
1.知識與技能：
(1)一次電池與二次電池的區別
(2)一次電池、二次電池電極反應的
(3)書寫理解燃料電池的反應原理
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，認識化學能轉化為電能在生產生活中的實際意義。掌握三類電池的基本構造、工作原理、性能和適用范圍。
3.情感態度價值觀：
通過化學能與電能相互轉化關系的學習，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上，學會利用能源與創造新能源的思路和方法，提高環保意識和節能意識。
教學重點
一次電池、二次電池和燃料電池的反應原理、性能及其應用
教學難點
化學電池的反應原理
教學方法
實驗探究法、分析歸納法、理論聯系實際。
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用嗎?
投影]
EMBED PowerPoint.Slide.8
交流結果]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 化學電源
問]什么是化學電池?
回答]化學電池是將化學能轉化為電能的裝置。
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，其優點有那些?
講]能量轉化率高、供能穩定、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，并可在各種環境下工作。
板書]2、化學電源的優點：
(1)能量轉換效率高，供能穩定可靠。
(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，我們怎樣判斷其優劣或適合某種需要?
講]看單位質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、氯化銨和淀粉等調成糊狀作電解質溶液;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，還填有MnO2作去極化劑(吸收正極放出的H2 ，防止產生極化現象，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-
電池的總反應式為：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
講] 正極生成的氨被電解質溶液吸收，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使用。這種電池的電量小，在放電過程中容易發生氣漲或漏液。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為離子導電性能更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增加，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]根據投影講解結構。優點：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放電，是民用電池更新換代產品。
閱讀]資料卡片---銀鋅電池。
講] 銀鋅電池是一種高能電池，它質量輕、體積小，是人造衛星、宇宙火箭、空間電視轉播站等的電源。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(在炭極上發生還原反應。電解液是由四氯鋁化鋰(LiAlCl4(溶解于亞硫酰氯中組成。它的總反應是鋰與亞硫酰氯發生反應，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，跟用相同質量的其它金屬作負極相比較，能在較小的體積和質量下能放出較多的電能，放電時電壓十分穩定，貯存時間長，能在216(3—344(1K溫度范圍內工作，使用壽命大大延長。鋰電池是一種高能電池，它具有質量輕、電壓高、工作效率高和貯存壽命長的優點，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代化通信業的發展，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。可重復充電使用的二次電池市場主要包括鎳鎘、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部，而是從外部供應，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等配套部件與電池堆一起構成一個完整的燃料電池系統。
按電解質劃分，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：負極：2H2+4OH——2e—=4H2O
正極：O2+2H2O+2e—=4OH—
電池的總反應為：2H2 + O2 = 2H2O
講]該電池的特點是能量轉化率高，可達70%以上，且其燃燒的產物為水，因此不污染環境。
講]燃料電池應用前景：燃料電池由于具有能量轉換效率高、對環境污染小等優點而受到世界各國的普遍重視。燃料電池是唯一同時兼備無污染、高效率、適用廣、無噪聲和具有連續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、通信等多領域發揮重要作用。
廢舊電池中含有汞、鉛、鎘、鎳等重金屬及酸、堿等電解質溶液，對人體及生態環境有不同程度的危害。如當成資源，加以回收利用，即可減少對環境污染，又可節約能源。
專題訓練]對比掌握11種原電池
原電池電極反應式的書寫格式：電極名稱(電極材料)：氧化還原反應的半反應(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，電解質溶液：稀硫酸)
(1)氧化還原反應的離子方程式：Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
(2)電極反應式及其意義
正極(Cu)：2H+ +2e-=H2↑(還原反應);
負極(Zn)：Zn -2e-=Zn2+ (氧化反應)。
意義：在標準狀況下，正極每析出2.24升氫氣，負極質量就減小6.5克。
(3)微粒移動方向：
①在外電路：電流由銅片經用電器流向鋅片，電子由鋅片經用電器流向銅片。
②在內電路：SO (運載電荷)向鋅片移動，H+ (參與電極反應)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，電解質溶液：氫氧化鈉溶液)
(1)氧化還原反應的離子方程式：Zn +2OH- =ZnO + H2 ↑
(2)電極反應式及其意義
①正極(Cu)： 2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-
②負極(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：電流由銅片經用電器流向鋅片，電子由鋅片經用電器流向銅片。
②在內電路：OH-(參與溶液反應)向鋅片移動遇到Zn2+發生反應產生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;電解質溶液：稀硫酸。)
(1)氧化還原反應的離子方程式：2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
(2)電極反應式及其意義
正極(Cu)：6H+ +6e- =3H2↑(還原反應);
負極(Al)：2Al -6e-=2Al3+ (氧化反應)。
意義：在標準狀況下，正極每析出6.72升氫氣，負極質量就減小5.4克。
(3)微粒移動方向：
①在外電路：電流由銅片經用電器流向鋁片，電子由鋁片經用電器流向銅片。
②在內電路：SO (運載電荷)向鋁片移動，H+ (參與電極反應)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，電解質溶液：氫氧化鈉溶液)
(1)氧化還原反應的離子方程式：2Al +2OH- +2H2O=2AlO + 3H2 ↑
(2)電極反應式及其意義
①正極(Cu)： 6H2O+6e- =3H2 ↑+6OH-
②負極(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：電流由銅片經用電器流向鋁片，電子由鋁片經用電器流向銅片。
②在內電路：OH-(參與溶液反應)向鋁片移動遇到Al3+發生反應產生AlO ，Na+(運載電荷)向正極移動。
高中化學化學電源教案設計三
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 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 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 教學方法 講授法、合作探究法 教學環節 教學內容 總體設計 個性化設計 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：KO H
電池反應：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
指名背誦
創設情境
幻燈展示
師生共同完成
各組討論，搶答
1
5
課堂小結
鞏固練習
布置作業 銀鋅鈕扣電池
負極：Zn+2OH(-2e( =Zn(OH(2
正極：Ag2O+H2O+2e( =2Ag+2OH(
總反應式：Zn+Ag2 O+H2O== Zn(OH(2+2Ag
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