人教版化学选修4第四章第二节化学电源教学设计

第二节化学电源

一、教学目标：

（一）化学科学素养：

1、了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2、通过对常见化学电池的分析，建立对原电池过程系统认识的思维模型，提高对原电池本质的认识。

（二）核心素养：

科学精神与社会责任

（三）情感态度价值观：

1、增强科技意识，不断研发新型电池，满足人类社会发展的需求。

2、积极回收利用废旧电池，减少其对环境的污染，树立健全的环保意识。

二、复习回顾：

1、将化学能转变为电能的装置叫原电池

2、原电池负极发生氧化反应

原电池正极发生还原反应

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

原电池是化学电源的雏形。依据原电池原理可设计和生产出种类繁多的化学电池。

快速阅读教材并讨论P74-78

A、你知道哪些电池，它们有哪些应用？

B、生活中实用电池与其他能源相比较有哪些优点？

C、你如何评判一块电池的优劣？

D、你能根据电池特点将其分类吗？

1. 常见电池

（1）化学电池_____________________________________________________

（2）太阳能电池___________________________________________________

（3）原子能电池___________________________________________________

2. 化学电池与其他能源相比较有何优点？

①____________________________________________________________________________

②____________________________________________________________________________

③____________________________________________________________________________

3. 判断化学电池优劣标准主要是什么？

①比能量:_____________________________________________________________________

②比功率:____________________________________________________________________

③电池的储存时间的长短

4.目前化学电池主要分类

(一). 一次电池碱性锌锰电池

(1)正负极材料

负极：

正极：

电解质：

(2)工作机制

负极：

正极：

总反应：

（二）. 二次电池铅蓄电池

（1）正负极材料：

（2）工作机制：

（三）. 燃料电池

（1）概念

（2）工作原理：

（3）优势：

三、课堂练习：

1、碱性锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH。在此电池放电时，负极上发生反应的物质是

A、Zn

B、碳棒

C、MnO2

D、MnO2和H2O

2、关于铅蓄电池的说法正确的是（）

A、放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO42-(aq)=PbSO4(s)+2e-

B、放电时，该电池的负极材料是铅板

C、充电时，电池中硫酸的浓度不断变小

D、充电时,阳极发生PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-

3、将铂电极置于硫酸溶液中，然后分别向两极通入甲烷和氧气，即可产生电流。下列叙述正确的是（）

A、通入甲烷的电极为正极

B、正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O

C、通入甲烷的一极电极反应式为

CH4+2O2+4e-=CO2+2H2O

D、负极的电极反应式为

CH4+10OH-- 8e-=CO32-+7H2O3、有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和ZnO，电极反应式分别为Zn+2OH-—2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+ 2e-=2Ag+2OH-，根据上述反应式，

下（四）电池的应用

现在电池的发展日新月异，特别是锂电池的研发，让很小的电动自行车都大大减少了充电次数和续航里程.比如我们国家的自主品牌比亚迪电动汽车，几乎能与美国的特斯拉电动汽车媲美.比亚迪今年3月最新发布的刀片电池将改变人们对三元锂电池的依赖,该电池采用磷酸铁锂技术,大幅提高体积利用率,让汽车的续航里程提升50%以上.

（五）电池的污染和回收利用

随着各种电池的普及使用,废旧电池的污染也越来越严重,我们对各种废旧电池的回收利用显得越来越重要.

我们应普遍向人们宣传电池的污染及回收方法,让普通老百姓也能绿色的,环保的使用电池.

你知道吗？

1、一节1号电池腐烂产生的有毒物质能使1m2土地失去使用价值

2、一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的用水量

3、废旧电池渗出的重金属造成水体污染，威胁人类健康，废酸废碱使土地酸化、盐碱化，电池生产每年耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒

四、家庭作业：

新时代同学们的责任：我们要随时随地做一个有心人，从自身做起，向周围老百姓宣传绿色化学思想，倡导人们尽量绿色出行，爱护环境，保护属于我们的每一寸土地，每一滴水源，每一片天空，让我们生活的环境更加美好，更加温馨！

五、课后练习：

1、列说法正确的是（）

A、Zn是正极，Ag2O是负极

B、使用过程中，电子由Ag2O电极经外电路流向Zn电极

C、使用过程中，电极负极区溶液的pH减小

D、Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应

2、液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅代替硫酸作为基质溶液，该电池充放电的总反应为2Pb2++2H2O=Pb+PbO2+4H+，下列说法正确的是（）

A、该电池放电时，两极质量均增加

B、放电时，正极的电极反应式为PbO2+4H++ 2e-=Pb2++2H2O

C、充电时，溶液中Pb2+向阳极移动

D、充电时，阳极周围溶液的pH增大

3、将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（）

A、上述电池的负极反应材料是氢气、甲烷等

B、氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池产物为水，经过处理之后可供宇航员

C、乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池负极反应式C2H5OH-12e-=2CO2+3H2O

D、碱性甲烷燃料电池的正极反应式为

O2+2H2O+4e-=4OH-