高中化学苏教版选修四《化学电源》教学设计 课题 原电池工作原理第二课时 名称 教师姓名 李明霞 2024.4.16 核心素养的体现： 科学态度与社会责任；宏观辨识与微观探析；实验探究与创新意识 宏观辨识与微观探析1.认识一次电池、二次电池和燃料电池的构造和工作原理； 2.掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。 实验探究与创新意识 1.学习实验探究的基本方法，能够在猜想、探究、通过实验完成化学反应的限度探究，学 习 目 标 提高观察和动手实验以及语言表述的能力，逐步学会比较、归纳等学习方法。 2.通过知识的学习，逐步熟悉由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 科学态度与社会责任 1.通过活动探究，体验成功的快乐，激发学习化学的兴趣，增强学生合作、求实精神。 2.培养将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断。 3.培养学生严谨认真的科学态度和精神。 教学重点：一次电池，二次电池，燃料电池的反应原理、性能及其应用 教学难点：化学电池的反应原理及电极反应式的正确书写 教学重点 难点 通过电动汽车的发展历程导出生活中同学们熟悉的各种电池的发展过程，将各类电池工作原理以动画形式展示，依次引导分析各种化学电源的原理，电池的缺陷，教学的结构、 策略 通过课堂提问、讨论交流将各类电池反应原理、性能进行分析、归纳总结，让学生主动对化学电池的反应原理进行建构。 四、教学过程 教学环节 课堂 导入 教学活动 电动汽车为新时代的大趋势，化学电源则为电动汽车的核心 学生活动 【思考】电动汽车比燃油汽车的优势，关 注化学电源的主题 环 节 一： 一 次 电 池 【资料展示】电动汽车的发展史 1873年戴维森首次发明的实用性电动汽车使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池，比汽油发动机汽车早了10年以上。 【提问】 戴维森的汽车发明的时间早，为何没有得到推广？ 【提问】戴维森所用的电源有哪些缺陷？可以从哪些方面改进呢？ 【提问】你知道现在生活中哪些地方使用的是一次电池？ 【动画展示】 普通锌锰干电池的构造 【图片对比展示】 锌锰干电池、碱性锌锰干电池的构造示意图 【提问】对比分析两种干电池在组成和构造上有何异同？ 【提问】 已知碱性锌锰干电池总反应：【交流讨论】 【回答】“一次电池”中参加氧化还原反应的大部分物质被消耗后，不能再使用。制约了戴维森汽车的发展。 【回答】缺陷：电解质为硫酸溶液，易漏液，不便于携带，不能循环使用，工作持续性差，电压小、污染环境等 改进：将电解质制成固体、采用无毒无污染的材料 【回答】手电筒中使用的干电池、电子表和计算器等使用的纽扣电池 【观察思考】 认识干电池的构造、对比分析 【回答】 同：正负极都是MnO2、Zn 异：电解质前者为中性、后者为碱性；前者外壳是Zn片，后者是金属外壳，负极是Zn粉等 【思考】 【书写】 失2e- 设计意图 引出主题，激发学习兴趣。 培养学生的语言表达能力； 培养学生的创新思维能力； 培养学生观察对比分析整合表达能力 引导、渗透由Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+总反应 Zn(OH)2(s) Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(s) (1)请用双线桥表示放电时电子转书写电 得2e- 移情况 负极：Zn+ 2OH- -2e- = Zn(OH)2 极反应(2)分析正负极反应物和产物并书正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-=2MnOOH + 2OH- 式的方写电极反应式 【交流讨论】 法 【提问】若负极写成：Zn -2e- = Zn2+【回答】电解质是碱性环境，存在大量 是否正确？为什么？ OH-，所以Zn2+立即与OH-反应生强调电【提问】为什么MnO2中的氧是与成 Zn(OH)2沉淀 解质溶水结合生成MnOOH和OH- ，而不【回答】电解质是碱性环境，不存在大量液的酸是与H+结合生成水呢？ H+，MnO2中的氧只能与水结合 碱性 【提问】 【交流讨论】 培养整结合两种干电池的结构分析用碱性普通锌锰干电池使用过程中锌皮腐蚀、气合、表锌锰干电池代替普通锌锰干电池的胀、漏液等； 达的能好处有哪些？ 碱性锌锰干电池中锌片改为锌粉增大反力 应面积，电流增大，电压稳定，放电时间长，使用金属外壳防漏液等
环 节 环 节 二 ： 二 次 电 池 【展示资料】银锌纽扣电池的构造示意图：电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液是KOH,两极分别生成Ag和Zn(OH)2 【提问】书写和电池反应方程式 电极反应式 【资料展示】1881年，特鲁夫电动三轮车的动力装置由一台电动机和六节铅酸蓄电池组成，加上乘员后的总重量达160公斤，时速仅12公【交流讨论】书写 总反应：Ag2O+Zn+H2O=Ag+Zn(OH)2 负极：Zn+ 2OH- -2e- = Zn(OH)2 正极：Ag2O+2e-+H2O=Ag+2OH- 巩固练习 里 【图片展示】 铅酸蓄电池放电前、后电池剖面的构造 【提问】已知总反应：Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l) 结合示意图分析铅酸蓄电池的正负极反应，并书写电极反应式 【提问】若负极反应写成Pb - 2e- = Pb2+合不合理？ 【提问】放电后，电解质溶液浓度【阅读】 认识二次电池、初步分析铅酸蓄电池特点 【思考】借助双线桥分析得失电子情况 【书写】 电极反应：(放电时) 负极：Pb+ SO42- - 2e- = PbSO4 正极：PbO2 + 4H++ SO42-+ 2e- = PbSO4 + 2H2O 【回答】电解质溶液是硫酸，PbSO4难溶 【回答】放电时消耗硫酸，放电后硫酸浓度减小 【思考】根据动画信息书写电极反应式 进一步培养应用知识研究实际问题能力 强调电解质环境
原电池第二课时教学设计
