“化学电源”教学设计与反思 2024年教育

发布 2024-01-11 22:00:12 阅读 9192

“化学电源”教学设计与反思。

教学目标:

1.知道常见化学电源,能根据已知的电池反应方程式正确判断电池的正负极。

2.知道银锌纽扣电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理及其应用价值。

3.通过对各类电池的学习,感受化学给人类社会带来的进步。“化学电源”

化学电源”教学设计与反思。

教学目标:

1.知道常见化学电源,能根据已知的电池反应方程式正确判断电池的正负极。

2.知道银锌纽扣电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理及其应用价值。

3.通过对各类电池的学习,感受化学给人类社会带来的进步。通过了解废旧电池对环境的危害,树立环保意识。

实验准备:

**卡片(无电池)、锌片(2片)、铜片(2片.0mol/l硫酸、乙醇、导线、250ml烧杯。

教学过程:

动手实践:学生设计方案:如何使没有电池的**卡片唱歌,并画图。教师点拨、引导。让一位同学根据所画实验装置图上讲台组装实验装置。

师:该同学的实验很成功,但教室比较大,坐在后面的同学听不清。请该同学拿着这套原电池装置绕教室走一圈,让坐在后面的同学也能享受**带来的快乐。

学生:老师,我一个人不好拿。

师:那就让你的同桌帮忙吧。

学生活动:学生甲一手拿**卡片,一手拿烧杯。学生乙两只手扶着两个电极。

从讲台往教室后面移动。他们小心翼翼,走得速度很慢。当从教室后面再回到讲台边的时候,**卡片的声音越来越轻了,最后消失了。

学生疑惑……

师:如大家所见。我们用这套装置,把化学能转变成了电能,让**卡片唱起歌来。如果生活中用这套装置来给我们提供电能,那会怎么样呢?

学生:太不方便,电池的放电时间太短。

**展示:在电池的发展史上,伏打受到“伽伐尼青蛙实验”的启发而发明了电池,即两种不同的金属中间以导电的物质隔开,再以导线连结,就会产生电流。1800年,他用铜、锡、食盐水为材料成功地制造了伏打电池。

1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液的锌-铜电池,又称“丹尼尔电池”。但以上两个问题一直困扰着伏打和丹尼尔。

如果你是他们,你会思考如何对改进“丹尼尔电池”呢?

学生分组讨论。

学生归纳:液体电解质携带不方便,可以改成便于携带的固体电解质,如干电池。

师:正如大家所言,以上问题一直困扰着当时的科学家。直到1860年,法国的雷克兰士还发明了世界广受使用的电池(碳锌电池)的前身。

负极棒和正极棒都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此系统被称为湿电池。直到1880年才被改进的干电池取代。

负极被改进成锌罐,电解液变为糊状而非液体,基本上这就是现在我们所熟知的碳锌电池。

普通锌锰干电池是最早进入市场的实用电池,其构造如书本图1-12所示。普通锌锰干电池制作简单、**便宜,但存在存放时间短、放电后电压下降较快等缺点。碱性锌锰电池比普通锌锰干电池性能优越,它的比能量大,能提供大电流并连续放电。

如书本图1-13所示,其电池反应方程式为:2mno2+zn+2h2o=2mnooh+zn(oh)2。我们根据总反应,写出它的电极反应式。

学生活动:负极:zn - 2e- +2oh- =zn(oh)2

正极:2mno2 + 2e- +2h2o = 2mnooh + 2oh-

师:当发明了干电池后,较好解决了携带不方便的问题,为了适应各种需要,干电池也被制成不同形状。如纽扣电池。

但它们也存在着缺陷,随着电池的使用,反应物不断的减少,就不能再使用。19世纪60年代左右,法国的普朗泰发明用铅做电极的电池。这种电池能充电,可以反复使用,即蓄电池。

铅酸电池的发展有100多年的历史。它的放电原理可用下列化学方程式表示:

放电 pbo2+pb+2h2so4=2pbso4+2h2o(原电池)

充电 放电:负极:pb + so42-- 2e- =pbso4

正极:pbo2 + 4h + so42- +2e-==pbso4 + 2h2o

充电:阳极:pbso4 + 2h2o - 2e- =pbo2 + 4h+ +so42-

阴极:pbso4 + 2e-==pb + so42-

展示:干电池和铅蓄电池实物。并结合ppt,分别讲述这两种电池的构造和用途。目前已开发出的镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等新型二次电池。

这些电池反应物均储存在电池内部,而燃料电池则由外部设备提供燃料和氧化剂等,同时将电极产物不断排出电池。由于这种结构的改变,燃料电池能连续不断地提供电能。随着人们环保意识的增强,干电池以及蓄电池中的一些重金属如镉、铅、汞等会对自然环境造成的污染被人所重视。

数据表明,1节1号电池能使1m2的土地永久失效,因此我们在处理废电池时要分类**。而燃料电池被称为电池发展史中的新旗帜。

师:阅读书本p16页“燃料电池”。并分析图1-16中电池的正负极,电子移动方向。

学生:电池反应:h2 + 1/2o2 = h2o

因电解质是碱性环境,正极:1/2o2 +2e-+h2o = 2oh-,负极:h2+2e-+2oh-= 2h2o

电子从负极移向正极,阴离子移向正极,阳离子移向负极。

师:除氢气外,甲烷、甲醇、肼、氨等都可以作为燃料电池的燃料。燃料电池的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转换效率,具有广阔的发展前景。

我们将电池300多年的发展史作为主线,介绍了各种化学电源。各种技术的需求推动着电池呈现出并驾齐驱、交错发展的景象,各种电池的性能也各有优劣。展望未来,人类社会面对环境恶化和能源短缺2大危机,电池也一定会朝着更加环保、更高能量、更加实用的方向发展,为人类社会的发展做出更多的贡献。

反思评价:

本节课引入,开门见山,让学生利用已学知识,选择仪器、设计实验。同时在实验中设疑,将电池发展史上遇到的两个重要问题在课堂中再现,展示在大家面前。同学的思维产生激烈碰撞。

联系生活实际,去寻找解决的方法。自然的将电池的发展史与本节课的内容“化学电源”联系起来。本节课以实验事实设疑,又以实验事实释疑。

让学生觉得化学就在我们身边,从而激发学习化学的兴趣及环保意识。

化学电源”“化学电源”教学设计与反思。

教学目标:

1.知道常见化学电源,能根据已知的电池反应方程式正确判断电池的正负极。

2.知道银锌纽扣电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理及其应用价值。

3.通过对各类电池的学习,感受化学给人类社会带来的进步。

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