集體備課教案必修2 《第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量》第二節(jié) 化學(xué)能與電能

《集體備課教案必修2 《第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量》第二節(jié) 化學(xué)能與電能》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《集體備課教案必修2 《第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量》第二節(jié) 化學(xué)能與電能（15頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、做好題，得高分，精選習(xí)題，真給力?。ǎ┙?案課題：第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(一)授課班級(jí)課 時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能1、 通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)原電池的工作原理和原電池的構(gòu)成條件，初步形成原電池的概念2、 通過設(shè)計(jì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)裝置，初步了解實(shí)驗(yàn)研究的方法和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的原則、步驟、注意事項(xiàng)過程與方法1、 通過對(duì)科學(xué)探究過程中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、討論、歸納、呈現(xiàn)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述能力和使用化學(xué)用語的技能，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的整理、分析、推理、歸納，從中培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分析能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，同時(shí)，在分組實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的能力，體驗(yàn)與他人交流的重要性2、 通過對(duì)探究原電池的工作原理和構(gòu)成條件

2、的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，初步形成自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力3、 通過對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)到科學(xué)探究的過程，理解科學(xué)探究的意義，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的基本過程與方法，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力情感態(tài)度價(jià)值觀 通過探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧妙，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與熱情，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。重 點(diǎn)原電池的概念與構(gòu)成條件難 點(diǎn)用已經(jīng)學(xué)過的有關(guān)知識(shí)探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的條件和裝置知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(一)一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化1、定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池(primary battery )鋅片：溶解、失電子，做負(fù)極，電極反應(yīng)

3、：Zn-2e=Zn2+銅片：有氣泡產(chǎn)生，得電子，做正極，電極反應(yīng)：2H+2e = H2 總反應(yīng)方程式：Zn+2H=Zn 2+ +H22、原電池反應(yīng)的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)且是能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)（一般是放熱的）3.構(gòu)成原電池的條件有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體如碳棒）做電極。 負(fù)極:較活潑的金屬正極:較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。 兩電極要相連接或接觸，形成閉合回路。自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。 4、原電池正負(fù)極的判斷方法(1) 由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極；活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極(2) 根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電流是由正極

4、流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極(3) 根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極；得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)投影展示水能、風(fēng)能、石油、電能等常見能源的圖片課前活動(dòng)閱讀教材上的資料卡片，并思考什么是一次能源，什么是二次能源投影小結(jié)一次能源：直接從自然界取得的能源。二次能源：一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。創(chuàng)設(shè)情境多媒體動(dòng)畫展示：熱電廠的生產(chǎn)過程講電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。利用煤、石油、天然氣等自然界蘊(yùn)藏量極其豐富的化石燃料發(fā)電稱為火力發(fā)電?；鹆Πl(fā)電中最主要的發(fā)電方式是汽輪機(jī)發(fā)電。

5、汽輪機(jī)發(fā)電又稱為蒸汽發(fā)電，它利用燃料在鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽，用蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)，再由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。問在火力發(fā)電的過程中，能量是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)換的？講在火力發(fā)電過程中，經(jīng)歷了一系列的能量轉(zhuǎn)換投影化學(xué)能 燃燒 熱能蒸汽 機(jī)械能發(fā)電機(jī) 電能問在火力發(fā)電的過程中，化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。由于轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，能源利用率低，造成能源的極度浪費(fèi)。那么能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，提高能量的利用率呢？這就是這節(jié)課我們要解決的問題板書第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(一)一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化講火力發(fā)電的本質(zhì)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為電能。那么，要使氧化還原反應(yīng)釋放

6、的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)化為電能，所要解決的第一個(gè)問題是什么？講我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)金屬的一些知識(shí)，了解了鋅和銅的性質(zhì)。鋅是比較活潑的金屬，能溶于稀硫酸，銅是不活潑金屬，不溶于稀硫酸。如果我們把鋅片和銅片連接在一起，同時(shí)放到稀硫酸中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？下面我們做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-4實(shí)驗(yàn)1：銅片和鋅片平行插入，且不接觸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面無明顯現(xiàn)象離子方程式Zn +2H = Zn 2+ +H2 思考問題1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子，哪種物質(zhì)得電子？2.Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中H+的？3.什么方法可使Zn與H 分開，不讓H直接在Zn表 面得電子？結(jié)論用導(dǎo)線將鋅表面的電子

7、引出來講若將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行，那么，怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域，同時(shí)形成電流？實(shí)驗(yàn)2：銅片和鋅片平行插入，用導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象大量氣泡從銅片逸出，鋅片部分溶解離子方程式Zn +2H = Zn 2+ +H2 思考問題1.H+ 得到的電子是Cu失去的嗎？2.在這個(gè)過程中Cu起什么作用？3.你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子通過？結(jié)論Cu起傳導(dǎo)電子的作用。可用電流表測電流及方向。講怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子通過，如何從電學(xué)角度考慮儀器的選擇和組裝問題？實(shí)驗(yàn)3：銅片和鋅片平行插入，用導(dǎo)線連接，并在導(dǎo)線間連接電流表實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)?，F(xiàn)

8、象解釋電子由Zn導(dǎo)線銅片H定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，故電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。思考問題1.電子從Zn到H+經(jīng)歷了哪些途徑？2.你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？結(jié)論化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能講要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，必須使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在不同的區(qū)域進(jìn)行，同時(shí)架設(shè)橋梁，使電子從還原劑區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化劑區(qū)域，形成電流。這樣將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池板書1、定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池(primary battery )投影Flash動(dòng)畫展示：Zn Cu 原電池中電子的得失及流動(dòng)情況，內(nèi)電路中離子的移動(dòng)情況，從微觀角度加深對(duì)學(xué)生原電池工作原理的理解。小結(jié)分析在Zn Cu 原電池中，鋅片、銅

9、片兩個(gè)區(qū)域得失電子的情況，并用式子表示出來板書鋅片：溶解、失電子，做負(fù)極，電極反應(yīng)：Zn-2e=Zn2+銅片：有氣泡產(chǎn)生，得電子，做正極，電極反應(yīng)：2H+2e = H2 總反應(yīng)方程式：Zn+2H=Zn 2+ +H2講原電池反應(yīng)所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是氯化還原反應(yīng)，書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下：1、寫出總化學(xué)方程式2、根據(jù)總化學(xué)反應(yīng)方程式按照電子得失情況，分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)3、氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，注意介質(zhì)參與反應(yīng)。總的化學(xué)反應(yīng)方程式是正負(fù)電極反應(yīng)相加的結(jié)果，反過來也可以相減，得電極反應(yīng)。電極反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒，電荷守恒及正、負(fù)極得失電子數(shù)相等的規(guī)律。書寫電極方程式時(shí)要注意幾點(diǎn)

10、：1、 根據(jù)給出的化學(xué)方程式或根據(jù)題意，確定原電池的正負(fù)極，弄清正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。2、 弱電解質(zhì)、氣體或難溶物均以分子式表示，其余以離子符號(hào)表示。3、 注意電解質(zhì)溶液的成分，對(duì)正極、負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物的影響，正、負(fù)極產(chǎn)物可根據(jù)題意或據(jù)化學(xué)方程式確定。4、 寫電極反應(yīng)時(shí)要遵守守恒原則，可在電極反應(yīng)式一端據(jù)需要添加H或OH或H2O，將兩個(gè)電極反應(yīng)式合起來，即可得到電池反應(yīng)總方程式。點(diǎn)擊試題講通過以上的討論，我們也可以抽象出原電池化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）板書2、原電池反應(yīng)的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)且是能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)（一般是放

11、熱的）講上面，我們通過實(shí)驗(yàn)探究了解了原電池的工作原理，初步形成原電池的概念，那么，原電池是由哪些部分組成的？也即原電池的構(gòu)成條件是什么？科學(xué)探究探究目標(biāo)：根據(jù)已有的氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)，利用提供的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)一套原電池裝置，探究原電池的構(gòu)成條件實(shí)驗(yàn)1、如果兩極的材料組成相同和不同時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)2如果溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱不同時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)3如果兩個(gè)電極在同一容器和不同容器中將會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？學(xué)生分組總結(jié)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，師生共同交流探討，得出結(jié)論板書3.構(gòu)成原電池的條件有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體如碳棒）做電極。 負(fù)極:較活潑的金屬正極:較不活潑的

12、金屬或非金屬導(dǎo)體電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。 兩電極要相連接或接觸，形成閉合回路。自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。 講在這里我們要注意的是，原電池中，負(fù)極的金屬性比正極強(qiáng)。電極可能與電解質(zhì)反應(yīng)，也可能與電解質(zhì)不反應(yīng)。形成閉合回路的方式有多種，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極接觸。有的原電池產(chǎn)生的電流大，可以對(duì)外做功；有的原電池，電極上發(fā)生的反應(yīng)很慢，產(chǎn)生的電流極其微弱，不能對(duì)外做功講最后，我們總結(jié)一下原電池正負(fù)極的判斷方法板書4、原電池正負(fù)極的判斷方法(1) 由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極；活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極(2) 根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電流是由

13、正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極(3) 根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極；得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極講除此之外，還可根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向來判斷：在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子的移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極。還有，若原電池工作后，X極質(zhì)量增加，說明溶液中的陽離子在X極(正極)放電，X級(jí)活動(dòng)性較弱。若原電池工作后，X極上有氣泡冒出，是因?yàn)榘l(fā)生了析出H2的電極反應(yīng)，說明X極為正極，活動(dòng)性弱。即增重或產(chǎn)生氣泡的為正極，溶解的為負(fù)極。但有些特殊情況要考慮電極與電解質(zhì)溶液的反應(yīng)，例如，Mg、Al與NaOH溶液構(gòu)成的原電池中Al作負(fù)極。點(diǎn)擊試題題

14、型1 原電池的判斷題型2 原電池的工作原理2.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是( )A.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的 PH( )A.不變 B先變大后變小 C逐漸變大 D.逐漸變小題型3 利用原電池電極判斷金屬性強(qiáng)弱4.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d

15、 Db d c a 題型4 原電池的構(gòu)成條件5.一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,該反應(yīng)的的原電池正確組合是（ ）題型5 原電池電極反應(yīng)的書寫6、科學(xué)工作者為心臟病人設(shè)計(jì)的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內(nèi)液體中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進(jìn)行工作，回答下列問題 （1）負(fù)極材料是_ 電極反應(yīng)式是_（2）正極材料是_ 電極反應(yīng)式是_課后作業(yè)案例分析：在倫敦的上流社會(huì)，有一位貴族夫人格林太太，幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過一顆不銹鋼的假牙。不料后來，她又因?yàn)檐嚨湹袅艘活w牙，為了顯示其富有，她裝了一顆黃金假牙。自此以后，她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠心情煩燥等癥狀。更

16、奇怪的是，眾多的醫(yī)學(xué)家為她檢查后，都找不到病因是什么。這位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大醫(yī)院會(huì)診也不見效果。格林太太的病因到底是什么呢？請(qǐng)同學(xué)根據(jù)本節(jié)的知識(shí)和我們生物學(xué)上的常識(shí)進(jìn)行一下診斷。教學(xué)回顧：教 案課題：第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能(二)授課班級(jí)課 時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能在獲得原電池概念和組成條件的基礎(chǔ)上，能設(shè)計(jì)出一些原電池實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法過程與方法1、 在探究設(shè)計(jì)原電池實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息，并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工2、 能對(duì)自己的化學(xué)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行計(jì)劃、反思、評(píng)價(jià)和調(diào)控，提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力情感態(tài)度價(jià)值觀1、有參與

17、化學(xué)科技活動(dòng)的熱情，有將原電池知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí)，能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會(huì)和生活問題作出合理的判斷2、了解原電池對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能源問題，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想 重 點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)原電池的組成及應(yīng)用難 點(diǎn)對(duì)研究成果以及學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的評(píng)價(jià)和反思知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)知識(shí)拓展-原電池的應(yīng)用制作化學(xué)電源加快反應(yīng)速率：判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。二、發(fā)展中的化學(xué)電源(chemical power source)1干電池( dry cell)負(fù)極（鋅筒）：Zn 2e= Zn2+；正極（石墨）：正極：2NH4+2e=2NH3+H2電池的總反應(yīng)

18、式為：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H2副反應(yīng)：副反應(yīng)：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+=Zn(NH3)42+2、充電電池(1) 鉛蓄電池(storage battery)負(fù)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(xué)方程式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(2)鎳氫電池負(fù)極：H2 +2OH 2e= 2H2O 正極：2NiO(OH) +2H2O +2e = 2Ni(OH)2 +2OH 放電總反應(yīng)式：H2 + 2NiO(OH) = 2Ni(OH)2 （3）堿性

19、蓄電池銀鋅電池： 負(fù)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(xué)方程式為：Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2 鎘鎳電池：負(fù)極：Cd2OH-2e=Cd（OH）2 正極：2NiO（OH）+2e+2H2O=2Ni（OH）2+2OH鎘鎳電池充電和放電的總化學(xué)方程式為：2NiO（OH）Cd2H2O2Ni（OH）2Cd（OH）2(4) 鋰電池 負(fù)極：Li - e- = Li+ 正極：MnO2 + e- = MnO2-總反應(yīng)式：Li + MnO2 = LiMnO23燃料電池(fuel cell)(1) 氫氧燃料電池（堿性）電

20、極反應(yīng)：負(fù)極：2H2+4OH2e=4H2O正極：O2+2H2O+2e=4OH電池的總反應(yīng)為：2H2 + O2 = 2H2O若電解質(zhì)溶液為稀H2SO4 負(fù)極：2H2 4e=4H+ 正極：O2+ 4H+ + 4e= 2H2O 放電總反應(yīng)式： 2H2 + O2 = 2H2O (2) 甲烷氧氣燃料電池負(fù)極：CH4+10OH-8e=CO32+7H2O 正極：2O2+4H2O+8e=8OH電池的總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)知識(shí)回顧1、原電池的原理2、簡單的原電池的正負(fù)極和電子流向如何？過上節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了原電池的原理和構(gòu)成條件，

21、那么原電池的原理又是如何應(yīng)用在我們的生產(chǎn)生活領(lǐng)域上的呢？板書知識(shí)拓展-原電池的應(yīng)用制作化學(xué)電源加快反應(yīng)速率：講例如，實(shí)驗(yàn)室制H2 時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。板書判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。講鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕講有一位非常喜歡趕時(shí)髦的富商決定建造一艘海上游艇，為了使游艇奢侈豪華，他不惜重金讓造船師用昂貴、漂亮、對(duì)海水有很強(qiáng)抗腐蝕能力的鎳銅合金將船底包起來，由于這種合金的金屬強(qiáng)度不夠大，造船師又不得不用特種鋼來制造游艇的許多零件。在一片贊美聲中，游艇緩緩駛進(jìn)了大海，暢游于碧海波濤中?？?/p>

22、是未過幾周，這艘游艇底部變得千瘡百孔，過早結(jié)束了它的使命。你能解釋其中的原因嗎？引言人們應(yīng)用原電池原理，制作了多種電池，如干電池、蓄電池、充電電池、高能電池等，以滿足不同需要。我們課我們具體來學(xué)習(xí)幾種利用化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿幕瘜W(xué)電源。板書 二、發(fā)展中的化學(xué)電源(chemical power source)講最古老的電池 巴格達(dá)電池1936年6月，伊拉克考古學(xué)家在巴格達(dá)城郊，發(fā)現(xiàn)了大量公元前二百多年屬于波斯王朝時(shí)代的文物，其中包括一些奇怪的陶制器皿和生銹的銅管、鐵棒。陶制器皿有點(diǎn)像花瓶，高15厘米，呈淡黃色，瓶里裝滿了瀝青，瀝青之中有個(gè)鈾管，直徑2.6厘米，高9厘米，鈾管中又有一層瀝青，并有一根銹

23、跡斑斑的鐵棒。 講上述原電池的結(jié)構(gòu)較簡單，攜帶也不方便，當(dāng)今的電池工業(yè)已能制造出各種各樣的實(shí)用電池。實(shí)用電池一般應(yīng)具有的特點(diǎn)是：能產(chǎn)生穩(wěn)定而具有較高電壓的電流：安全、耐用且便于攜帶；能夠適用于特殊用途；便于回收處理，不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生較小的影響，下面我們來簡單介紹幾種常見電池和新型電池。板書 1干電池( dry cell)講干電池是用鋅制圓筒型外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅的石墨作正極，在石墨周圍填充NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有MnO2和炭黑(ZnMn電池) 板書負(fù)極（鋅筒）：Zn 2e= Zn2+；正極（石墨）：正極：2NH4+2e=2NH3+H2電池的總反應(yīng)式為：Zn +2NH4

24、+= Zn2+ 2NH3+H2副反應(yīng)：副反應(yīng)：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+=Zn(NH3)42+講淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩極的析出速率。ZnCl2的作用是吸收NH3。MnO2作用是吸收正極放出的H2生成MnO(OH) ，從而消除電極正極H2的集結(jié)現(xiàn)象，防止產(chǎn)生極化。干電池是一次性電池，放電后不能再使用，內(nèi)部氧化還原反應(yīng)不可逆。為提高使用壽命，用KOH代替NH4Cl來提高性能。干電池的主要用途是錄音機(jī)、閃光燈、手電筒、電動(dòng)玩具、袖珍電視機(jī)以及電極、空調(diào)搖控器等。過充電電池又稱二次電池 。可充電電池是兩極都參加反應(yīng)的電池。這是一種發(fā)展較快的原電池，如鉛蓄電池、銀

25、鋅電池、（紐扣電池）、鋰電池、愛迪生蓄電池等，它們的負(fù)極是較活潑的金屬，正極一般是金屬氧化物。放電時(shí)，負(fù)極被氧化。正極材料的氧化物被還原，充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)相反。板書2、充電電池(1) 鉛蓄電池(storage battery)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(fù)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。 板書負(fù)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(xué)方程式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O講

26、當(dāng)放電進(jìn)行到硫酸的濃度降低，溶液的密度達(dá)到1.18g/cm3時(shí)應(yīng)停止使用，需充電，充電時(shí)起電解池的作用。思考與交流鉛蓄電池在放電前后電解質(zhì)溶液和電極分別有哪些變化？這對(duì)電池的繼續(xù)工作會(huì)帶來哪些影響？ 電解質(zhì)溶液的濃度有所下降，同時(shí)電極上都附著一層難溶物PbSO4 使電池的電壓降低，電壓不穩(wěn)定，欲使其恢復(fù)，就要對(duì)其進(jìn)行充電板書(2)鎳氫電池負(fù)極：H2 +2OH 2e= 2H2O 正極：2NiO(OH) +2H2O +2e = 2Ni(OH)2 +2OH 放電總反應(yīng)式：H2 + 2NiO(OH) = 2Ni(OH)2 講1970-1975開發(fā)了先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。1975-1983美國海軍生

27、產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。1979-1987美國國家能源部發(fā)展電動(dòng)車用的鎳鋅電池。1998-1992美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水板書（3）堿性蓄電池銀鋅電池： 負(fù)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(xué)方程式為：Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2講正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。板書 鎘鎳電池：負(fù)極：Cd2OH-2e=Cd（OH）2正極：2NiO（OH）+2e+2H2O=2Ni（OH）2+2OH鎘鎳電池充電和放電的總化學(xué)方程式為：2NiO（OH）Cd2H2O2Ni（OH

28、）2Cd（OH）2講 講解負(fù)極材料：Cd，正極材料：涂有NiO2，電解質(zhì)：KOH溶液。鎳鎘電池壽命較蓄電池長，但鎘是致癌物，鎳鎘污染環(huán)境。講還有一種廣泛用于筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)的鋰離子電池，其壽命較長，被稱為綠色電池板書(4) 鋰電池 負(fù)極：Li - e- = Li+正極：MnO2 + e- = MnO2-總反應(yīng)式：Li + MnO2 = LiMnO2講優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、容量大、放電時(shí)間長。鋰電池是一種高能電池，鋰作為負(fù)極，技術(shù)含量高，有質(zhì)量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動(dòng)力電源。 講還有一種新型高效氫氧燃料電池，主

29、要用于航天領(lǐng)域，它的電極一般為活化電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極、活性炭電極等，電解質(zhì)溶液為40%KOH溶液。板書3燃料電池(fuel cell)(1) 氫氧燃料電池（堿性）電極反應(yīng)：負(fù)極：2H2+4OH2e=4H2O正極：O2+2H2O+2e=4OH電池的總反應(yīng)為：2H2 + O2 = 2H2O講該電池的特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)化率高，可達(dá)70%以上，且其燃燒的產(chǎn)物為水，因此不污染環(huán)境。板書 若電解質(zhì)溶液為稀H2SO4 負(fù)極：2H2 4e=4H+ 正極：O2+ 4H+ + 4e= 2H2O 放電總反應(yīng)式： 2H2 + O2 = 2H2O 講新型燃料電池：該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。板書(2) 甲烷氧氣燃料電池負(fù)極：CH4+10OH-8e=CO32+7H2O正極：2O2+4H2O+8e=8OH電池的總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O教學(xué)回顧：