江苏省新沂市王楼中学高中化学 第二单元《化学能与电能的转化：化学电源》教案 苏教版选修4VIP免费

教学时间第二周2月28日本模块第6课时教学课题专题专题1化学反应与能量变化单元第二单元化学能与电能的转化节题第一、二课时化学电源教学目标知识与技能了解常见化学电源工作原理，能正确书写原电池的正负电极反应式及电池反应方程式。过程与方法通过实验探究化学能转化为电能的装置，培养实验探究能力。情感态度与价值观通过原电池原理体会化学反应对人类生活生产的作用，化学在解决能源危机中的重要作用。教学重点原电池工作原理教学难点电极反应式的正确书写。教学准备常见电池。教学过程教师主导活动学生主体活动[回述]原电池构成条件？盐桥的作用。[引入]生活生产中我们有哪些化学电池。[实验探究]完成下列电池的电极反应式。[讨论]1、一次电池：锌锰电池、银锌钮扣电池2、二次电池：镍铬电池、铅蓄电池3、燃料电池：氢气、甲烷、肼、甲醇等。回顾电极材料（两极活性不同）电解质溶液（对应盐溶液）盐桥相隔电极与电解质溶液不反应形成回路自发的氧化还原反应。工作原理电极：负极失电子沿导线流向正极溶液：阳离子移向正极，阴离子移向负极。[讨论]查阅资料完成表[讲解]化学电源按其工作性质和储存方式可分为一次电池或原电池、二次电池或可充电电池、储存电池、燃料电池四大类。电极一般由电极材料与添加剂（提高导电性能，如金属粉、碳粉等）。正极为金属氧化物、负极为活泼金属。使用何种化学电源往往根据其其用途综合考虑几方面因素（时间、温度等）。教师主导活动学生主体活动名称电极材料电极反应式用心爱心专心1教学过程碱性锌锰干电池负极为锌，正极为金属棒，电解质溶液为氢氧化钾（原氯化铵、氯化锌）负：Zn+20H--2e-=Zn(OH)2正：2H2O+2MnO2+2e-=2MnOOH+20H-电池：Zn+2H2O+2MnO2=2MnOOH+Zn(OH)2银锌纽扣电池电极分别是Zn和Ag2O，电解质溶液是KOH溶液，电池反应的产物是ZnO和Ag，负：Zn+20H--2e-=ZnO+H2O正：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+20H-电池：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO铅蓄电池电极分别是Pb、PbO2，电解质是一定浓度的硫酸，负：Pb+S042—-2e=PbS04正：Pb02+4H++S042—+2e-=PbS04+2H2O电池：Pb+Pb02+2H2S04=2PbS04+2H2O镍镉蓄电池正极(镍)上有Ni(OH)3，负极主要是镉(含有一些铁)，所用电解质为KOH溶液。负极：Cd+20H--2e-=Cd(OH)2正极：2NiO(OH)+H2O+2e-=2Ni(OH)2+20HCd+2NiO(OH)+H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2氢氧燃料电池一般用30％K0H溶液作这种电池的电解质溶液。电极可用含有催化剂的多孔石墨电极(负极中催化剂可用铂或钯，正极中催化剂可用AgO或CoO)负：2H2-4e-+40H-=4H2O正：O2+2H2O+4e-=40H-电池反应式：2H2+O2=2H2O甲烷燃料电池电解质溶液为氢氧化钾溶液负极：CH4+10OH--8e===CO32-+7H2O正极：2O2+4H2O+8e=8OH-CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O说明：1、燃烧电池的电解质有磷酸（酸性溶液）、氢氧化钠（碱性溶液）、熔融氧化锆（ZrO2）、质子交换膜（H+）。2、锂电池工作原理：负极（Li）、正极（过渡金属氧化物）电池反应：xLi+MoS2=LixMoS2教师主导活动学生主体活动[总结]电极反应的书写：1．原电池的正负极确定a.由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极（一般负极材料与电解质溶液发生反应），但不是绝对的。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中，负极为用心爱心专心2教学过程，但Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，负极为.b.根据反应的类型判断：可根据总反应式来分析电极是发生氧化反应还是还原反应，若发生氧化反应，则为负极，若发生还原反应，则为正极。2．书写电极反应注意的问题a.电极反应是一种离子反应，遵循书写离子方程式的一切规则（如“拆”、“平”）；两电极反应式中得失电子数目一般相等。b.负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在、在碱性溶液中以CO32-形式存在）；c.溶液中不存在O2-——在酸性溶液中它H＋与结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与H2O结合成OH-。d.两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。e.对于可逆电池反应，要弄清楚充电和放电的方向，放电过程体现原电池原理，充电过程体现电解池原理。板书计划1．原电池的正负极确定2．...