2023高中化學(xué)化學(xué)電源教案
常見的電池大多是化學(xué)電源。它在國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)、軍事和日常生活方面均獲得廣泛應(yīng)用。接下來是小編為大家整理的2020高中化學(xué)化學(xué)電源教案，希望大家喜歡!
2020高中化學(xué)化學(xué)電源教案一
化學(xué)電源
一、促進(jìn)觀念建構(gòu)的教學(xué)分析
1.教材及課標(biāo)相關(guān)內(nèi)容分析
前一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。本課時主要是讓學(xué)生了解幾種常見的化學(xué)電源在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用;通過堿性鋅錳電池、蓄電池和燃料電池進(jìn)一步理解原電池的概念和原理;了解化學(xué)電源的發(fā)展以及電池對環(huán)境造成的污染，增強(qiáng)環(huán)保意識。
2.學(xué)生分析：
前的第一課時學(xué)習(xí)了：原電池的概念、原理、組成原電池的條件。由于學(xué)生之前沒有電化學(xué)的基礎(chǔ)，理解原電池原理有一定的難度。
3.我的思考：
通過視頻、學(xué)生討論、交流等方式導(dǎo)出生活中同學(xué)們熟悉的各種電池的發(fā)展過程，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;然后依次的分析，各種化學(xué)電源的原理，電池的缺陷，既增強(qiáng)了學(xué)生的分析，綜合，應(yīng)變能力，同時又促進(jìn)了對原電池原理的進(jìn)一步理解。
二、體現(xiàn)觀念建構(gòu)的教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能：
了解一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用;會判斷電池的優(yōu)劣。 2.過程與方法：
本設(shè)計以開放式教學(xué)為指導(dǎo)思想，輔助以視頻、討論、歸納等手段，讓學(xué)生在不斷解決問題的過程中，建構(gòu)理論知識，增強(qiáng)實(shí)際分析、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。
3.情感態(tài)度價值觀：
認(rèn)識化學(xué)電源在人類生產(chǎn)、生活中的重要地位;了解環(huán)境保護(hù)在生產(chǎn)生活中的重要作用。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，信息搜集處理能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。
三、教學(xué)重、難點(diǎn)及處理策略
一次電池，二次電池，燃料電池的反應(yīng)原理，性能及其應(yīng)用 是教學(xué)重點(diǎn)，化學(xué)電池的反應(yīng)原理是教學(xué)難點(diǎn)。本節(jié)課主要通過學(xué)生參與收集有關(guān)一次電池、二次電池、燃料電池的材料，視頻展示、課堂討論交流以及聯(lián)系前面所學(xué)知識，將各類電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、反應(yīng)原理、性能、以及適用范圍進(jìn)行歸納總結(jié)，讓學(xué)生主動對化學(xué)電池的反應(yīng)原理進(jìn)行建構(gòu)。
四、促進(jìn)觀念建構(gòu)的教學(xué)整體思路與教學(xué)結(jié)構(gòu)圖
教師活動 學(xué)生活動
五、促進(jìn)觀念建構(gòu)的教學(xué)過程
六、板書設(shè)計
第二節(jié) 化學(xué)電源
一、復(fù)習(xí)原電池 1.構(gòu)成原電池的條件
2.原電池的原理(以Cu-Zn 原電池為例) 負(fù)極(Zn)：Zn – 2e = Zn 2+ 正極(Cu)：2H+ +2e = H2↑ 總反應(yīng)：Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2↑ 二、堿性鋅錳電池
電極反應(yīng)：
負(fù)極：Zn(s)+ 2OH(aq) -2e= Zn(OH)2(S)
正極：2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e=2MnOOH(s) + 2OH(aq)
總反應(yīng)：Zn(s)+ 2MnO2(s)+ 2H2O(l)=2MnOOH(s)+ Zn(OH)2(S)
三、鉛蓄電池
電極反應(yīng)：(放電時) 可以自發(fā)進(jìn)行
負(fù)極：Pb(s)+ SO4(aq) - 2e= PbSO4(s)
正極：PbO2(s) + 4H(aq)+ SO4(aq)+ 2e = PbSO4(s) + 2H2O(l)
總反應(yīng)：Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
電極反應(yīng)：(充電時) 不能自發(fā)進(jìn)行
陰極：PbSO4(s)+ 2e = Pb(s)+ SO4(aq)
陽極：PbSO4(s) + 2H2O(l) - 2e = PbO2(s) + 4H(aq)+ SO4(aq)
總反應(yīng)：2PbSO4(s) + 2H2O(l)= Pb(s)+ PbO2(s)+ 2H2SO4(aq)
四、氫氧燃料電池
1、酸性介質(zhì)的電極反應(yīng)：
負(fù)極：2H2 - 4e- = 4H+
正極：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O
2、堿性介質(zhì)的電極反應(yīng)：
-
2-2
--+ 2-- 2-+ 2--2-- ---- 負(fù)極：2H +4OH- 4e = 4HO -
22正極：O + 2HO + 4e= 4OH
總反應(yīng)： 2H2 + O2 = 2H2O
七、學(xué)案
教學(xué)目標(biāo)：
1.了解電池的一般分類，
2.掌握幾種典型電池的用途和特點(diǎn).
3.掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)化學(xué)電池的反應(yīng)原理
學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容：
一、課前準(zhǔn)備
1、想一想如果沒有電池我們的生活會變成什么樣?
2、你知道的化學(xué)電池有那些?如何對它們進(jìn)行分類?
3、你如何判斷電池的優(yōu)劣?
二、幾種典型電池
1.堿性鋅—錳干電池：
2020高中化學(xué)化學(xué)電源教案二
知識與技能：
1、了解電池的分類、優(yōu)點(diǎn)以及質(zhì)量優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
2、了解電池工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景。
3、掌握常見的幾種化學(xué)電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用。
過程與方法：
通過閱讀、觀察、對比、分析、討論等方法，了解常見的幾種化學(xué)電池在性能和應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)。運(yùn)用上一節(jié)學(xué)習(xí)的原電池原理分析常見的幾種化學(xué)電池的工作原理，并能寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式和總的化學(xué)方程式。
情感態(tài)度與價值觀：
讓學(xué)生在對原電池的技術(shù)產(chǎn)品——各種化學(xué)電源的原理、應(yīng)用有一個較為理性的認(rèn)識后，感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。
教學(xué)重點(diǎn)：一次電池、二次電池和燃料電池的反應(yīng)原理、性能及其應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)電池的反應(yīng)原理。
教學(xué)過程：
[引入] 在日常生活和學(xué)習(xí)，你用過哪些電池?其中哪些屬于化學(xué)電池?它們在哪些方面得到應(yīng)用?
[投影] 介紹幾種化學(xué)電源。
[學(xué)生閱讀]：課本P74，
[問題討論]：
化學(xué)電源與其它電源相比較有哪些優(yōu)點(diǎn)?
判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么?
目前化學(xué)電池主要分為哪幾大類?主流產(chǎn)品有哪些?在性能方面它們各自有何特點(diǎn)?產(chǎn)生電能的基本原理是什么?
[幾類常見化學(xué)電池的介紹]
一、一次電池
[講解] 1、干電池構(gòu)造
[投影] 介紹干電池構(gòu)造。
[學(xué)生練習(xí)] 書寫干電池的電極方程式。
[提問] (1)有什么不足之處?怎樣進(jìn)行改進(jìn)?
(2)不改變Zn取材，如何使它放電電流大幅度提高?
[講解] 隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅-錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。
[學(xué)生閱讀] 課本P75，了解堿性鋅錳電池的構(gòu)造和工作原理。
[結(jié)合投影講解] 堿性鋅錳電池的構(gòu)造和工作原理。
[學(xué)生練習(xí)] 書寫電極反應(yīng)式。
[投影] 普通鋅錳電池和堿性鋅錳電池的放電曲線圖。
[學(xué)生討論] 找出堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)。
資料介紹：
[學(xué)生閱讀] 課本P75，了解鋅銀原電池，鋰電池。
[問題討論] 干電池的使用極大的浪費(fèi)了有限的金屬資源，怎樣解決這個問題?
二、二次電池
[結(jié)合投影講解] 蓄電池的結(jié)構(gòu)，播放蓄電池的充電和放電動畫。
[學(xué)生練習(xí)] 書寫蓄電池放電時的電極方程式。
三、燃料電池
[學(xué)生閱讀] 課本P77
[問題討論]
什么是燃料電池?
用什么作電極材料?它們的作用是什么?
燃料電池的工作原理。
寫出電極反應(yīng)的離子方程式和總反應(yīng)化學(xué)方程式。
2020高中化學(xué)化學(xué)電源教案三
一、教材分析
1、教材的地位及其作用
本節(jié)內(nèi)容人教版化學(xué)選修四的第四章第二節(jié)，課程標(biāo)準(zhǔn)對其要求是通過查閱資料了解常見電源種類及其工作原理。前面關(guān)于原電池的學(xué)習(xí)，是了解化學(xué)能怎樣轉(zhuǎn)換成電能的理論性問題，而本節(jié)教學(xué)是要進(jìn)一步了解依據(jù)原電池原理開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品――化學(xué)電池。
化學(xué)電池是一類應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的電源，小到手表、單放機(jī)、兒童玩具、大到航空航天、衛(wèi)星通信，幾乎無處不在。因此學(xué)生在過去的學(xué)習(xí)和生活中已經(jīng)對許多不同類型的電池有所了解，本節(jié)內(nèi)容也正是為了要學(xué)生能自覺的將自己已經(jīng)積累的感性知識與新課教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系起來。
2、教材內(nèi)容分析：
在具體知識方面，教科書概要性地介紹了電池的分類、優(yōu)點(diǎn)以及質(zhì)量優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并以三大類型電池――一次電池、二次電池、燃料電池的相關(guān)知識為主線，以堿性鋅錳電池、鉛蓄電池和氫氧燃料電池為代表，簡單介紹了電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍。本節(jié)內(nèi)容注重電化學(xué)知識與科技發(fā)展的緊密聯(lián)系，教科書中提供了“鋅銀電池”、“鋰電池”“微型燃料電池”等閱讀材料，目的是幫助學(xué)生了解電池工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景。在教學(xué)中，我們還應(yīng)密切關(guān)注能源、環(huán)保方面的時事新聞，關(guān)注科技發(fā)展的動態(tài)，以適時地為教學(xué)補(bǔ)充相關(guān)素材。
二、學(xué)生分析：
高二的學(xué)生能夠通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、有關(guān)數(shù)據(jù)的分析和得出相關(guān)結(jié)論，具有一定的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。而且通過前一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道電池工作的基本原理，在這里，主要是結(jié)合現(xiàn)今科技的發(fā)展，使學(xué)生了解新型燃料電池的組成和工作原理;了解化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活的密切關(guān)系，發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
三、教學(xué)目標(biāo)：
知識與技能：了解電池的一般分類;了解常見的化學(xué)電源的種類及其原理，知道它們在生產(chǎn)生活和國防中的應(yīng)用; 掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)
過程和方法：學(xué)會運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息;結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際，學(xué)習(xí)常見化學(xué)電池的組成和應(yīng)用，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力;善于與人合作，具有團(tuán)隊(duì)精神。
情感態(tài)度和價值觀：感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀。
四、教學(xué)重難點(diǎn)：
掌握幾種典型電池的用途和特點(diǎn);
掌握幾種典型化學(xué)電池的電極反應(yīng)。
五、課時安排：一課時
六、教學(xué)過程：
[情景導(dǎo)入]：在日常生活中，你用過那些電池?你知道電池的其它應(yīng)用嗎?
[交流結(jié)果]：干電池、蓄電池、紐扣電池、燃料電池，電池可用于照明、電動車動力、手機(jī)電源、手表電源等，那么本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)化學(xué)電源的有關(guān)知識。
[板 書]：第二節(jié) 化學(xué)電源
[指導(dǎo)閱讀]：閱讀教材74頁，思考下列問題
1、目前化學(xué)電池主要分為哪幾個大類?在性能等方面它們各有什么特點(diǎn)?
2、化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?
3、判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么?
[板 書]：第二節(jié)、化學(xué)電源
1、概念：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
①、一次電池又稱不可充電電池——如：干電池。
2、分類： ②、二次電池又稱充電電池——蓄電池。
?、邸⑷剂想姵?。
①、能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。
3、優(yōu)點(diǎn)： ②、可以制成各種形狀和大小、不同電壓的電池，使用方便。
?、?、易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。
[看 圖]：圖4-2電池及其用途。面對許多原電池，我們怎樣判斷其優(yōu)劣或適合某種需要?
?、佟⒈饶芰浚篬符號(A·h/kg)，(A·h/L)]
[板 書]：4、電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)： ②、比功率：[符號是W/kg，W/L)]
③、比時間：電池的儲存時間的長短
[過 渡]：展示出幾種一次電池：普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池、鋰電池等，下面介紹常見化學(xué)電池的工作原理和化學(xué)電池的電極反應(yīng)。
[板 書]：一、一次電池
[講 述]：最常見的一次電池為鋅錳電池。傳統(tǒng)的鋅錳干電池，其正極材料采用活性較低的天然二氧化錳，隔離物是淀粉和面粉的漿糊隔離層，電解液是以NH4Cl為主的氯化銨、氯化鋅水溶液，負(fù)極是鋅筒。
[板 書] ：(1)普通鋅錳電池的電極反應(yīng)為：
負(fù)極：Zn - 2e- = Zn2+;
正極：2NH4++2e-= 2NH3+H2; 2MnO2+H2=2MnO(OH)
正極產(chǎn)生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2++4NH3=[Zn(NH3(4]2+
總反應(yīng)： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3(2Cl2+Mn2O3+H2O
或2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3(4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O
[講 述]：傳統(tǒng)的鋅錳干電池放電性能一般較差，容量較低。堿性鋅錳電池又稱堿錳電池，俗稱堿性電池，用高導(dǎo)電性的氫氧化鉀溶液替代了氯化銨、氯化鋅溶液，負(fù)極鋅也由片狀改變成粒狀，增大了負(fù)極的反應(yīng)面積，加之采用了高性能的電解錳粉，電性能得以很大提高。
(2)堿性鋅錳電池的電極反應(yīng)為：
負(fù)極(鋅筒)：Zn +2OH-—2e—= Zn(OH)2;
正極(石墨)：正極：2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH-
電池的總反應(yīng)式為：Zn +2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
[講解分析]：堿性鋅錳電池比普通鋅錳干電池好，比能量和儲存時間有所提高，使用于大電流和連續(xù)放電，是民用電池更新?lián)Q代產(chǎn)品。
[指導(dǎo)閱讀]：請閱讀P75的資料卡片---銀鋅電池，思考銀鋅電池的工作原理是什么?
[板 書]：2、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 EMBED PBrush 2Ag+ ZnO
[講解分析]：常見的鈕扣電池也是銀鋅電池，它用不銹鋼制成一個由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極盒一端充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液，溶液兩邊用羧甲基纖維素作隔膜，將電極與電解質(zhì)溶液隔開。
優(yōu)點(diǎn)：比能量電壓穩(wěn)定、儲存時間長，使用于小電流和連續(xù)放電，常制成微型電池或紐扣電池等，如電子表或計算器上的電池。
[師]：一粒鈕扣電池的電壓達(dá)1(59 V，安裝在電子表里可使用兩年之久。
[典型例題]：例1、1958年世界上第一個心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長達(dá)10年之久.這種能源起搏器中安裝了壽命最長、可靠性最高的鋰—碳電池.這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.7～71.1℃溫度范圍內(nèi)正常工作，現(xiàn)已在火箭、移動電話、筆記本電腦中廣泛使用.它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中(SOCl2)組成電解質(zhì)溶液.電池總反應(yīng)為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S.
(1)、此電池中_______作負(fù)極，電極反應(yīng)為_______，_______作正極.
(2)、該電池用于心臟起搏器時，在生理上的作用是_______。
[答 案]：1、C 2、(1)鋰，Li-e- =Li+，石墨.(2)起搏器遵循天然心臟的工作原理通過向心臟發(fā)送電脈沖以控制心臟的跳動。
[簡單介紹]：3、鋰電池：鋰電池是金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，無機(jī)溶劑亞硫酰氯(SO2Cl2(在炭極上發(fā)生還原反應(yīng)。電解液是由四氯鋁化鋰(LiAlCl4(溶解于亞硫酰氯中組成。它的總反應(yīng)是鋰與亞硫酰氯發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鋰、亞硫酸鋰和硫。
8Li+3SO2Cl2=6LiCl+Li2SO3+2S
鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比較，能在較小的體積和質(zhì)量下能放出較多的電能，放電時電壓十分穩(wěn)定，貯存時間長，能在216(3—344(1K溫度范圍內(nèi)工作，使用壽命大大延長。鋰電池是一種高能電池，它具有質(zhì)量輕、電壓高、工作效率高和貯存壽命長的優(yōu)點(diǎn)，因而已用于電腦、照相機(jī)、手表、心臟起博器上，以及作為火箭、導(dǎo)彈等的動力資源。
[過 渡]：在一次電池的基礎(chǔ)上發(fā)展的二次電池更加的經(jīng)濟(jì)實(shí)用，它在放電時進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進(jìn)行(一般是通過充電器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娺M(jìn)行充電)，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。這樣可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?放電)，再由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能(充電)的循環(huán)。
[板 書]：二、二次電池
1、鉛蓄電池
[指導(dǎo)閱讀]：請閱讀P76的圖片---鉛蓄電池，思考鉛蓄電池的工作原理是什么?
[講解分析] 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]：⑴、放電的電極反應(yīng)為：
負(fù)極：Pb+ EMBED Equation.2 -2e( =PbSO4↓
正極：PbO2+4H++ EMBED Equation.2 +2e( =PbSO4↓+2H2O
總反應(yīng)式：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4↓+2H2O
[講解分析]：鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2(0 V，當(dāng)電壓下降到1(85 V時，即當(dāng)放電進(jìn)行到硫酸濃度降低，溶液密度達(dá)1(18 g / cm3時即停止放電，而需要將蓄電池進(jìn)行充電，其電極反應(yīng)為：
[板 書]：⑵、充電的電極反應(yīng)：
陽極：PbSO4+2H2O-2e( =PbO2+4H++ EMBED Equation.2
陰極：PbSO4+2e( =Pb+ EMBED Equation.2
[講 述]：1. 一次電池和二次電池均稱為化學(xué)電源，化學(xué)電源的電極材料一般由能導(dǎo)電的物質(zhì)組成，負(fù)極為還原性較強(qiáng)的物質(zhì)(大多數(shù)是金屬電極本身)，正極為氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)，電解液為酸、堿和鹽溶液或某些熔融鹽。其他原理與原電池的原理相同。
2. 一次電池只能放電一次，一次電池內(nèi)部則簡單得多，它不需要調(diào)節(jié)一次電池內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)之間的可逆性變化，一次電池的質(zhì)量比容量和體積比容量均大于一般充電電池，但內(nèi)阻遠(yuǎn)比二次電池大，因此負(fù)載能力較低，另外，一次電池的自放電能力遠(yuǎn)小于二次電池。
[過 渡]：目前汽車上使用的電池，有很多是鉛蓄電池。由于它的電壓穩(wěn)定，使用方便、安全、可靠，又可以循環(huán)使用，因此廣泛應(yīng)用于國防、科研、交通、生產(chǎn)和生活中。但是比較笨重。因此出現(xiàn)了大有發(fā)展前景的燃料電池
[板 書]：三、燃料電池
[師]：燃料電池是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池，所以燃料電池也是化學(xué)電源。
[講 述]：1. 燃料電池與其它電池不同，它不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯存在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷地從外界輸入，同時把電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。因此，燃料電池是名符其實(shí)地把能源中燃料燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。
2. 燃料電池的正極和負(fù)極都用多孔炭和多孔鎳、鉑、鐵等制成。從負(fù)極連續(xù)通入氫氣、煤氣、發(fā)生爐煤氣、水煤氣、甲烷等氣體;從正極連續(xù)通入氧氣或空氣。電解液可以用堿(如氫氧化鈉或氫氧化鉀等(把兩個電極隔開?；瘜W(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物和燃燒時的產(chǎn)物相同。
3. 當(dāng)前廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)的一種典型燃料電池就是氫氧燃料電池，它是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為活化電極，碳電極上嵌有微細(xì)分散的鉑等金屬作催化劑，如鉑電極、活性炭電極等，具有很強(qiáng)的催化活性。電解質(zhì)溶液一般為40%的KOH溶液。
[板 書]：1、氫氧燃料電池(堿性)
?、?、電極反應(yīng)： 負(fù)極：2H2+4OH——2e—=4H2O
正極：O2+2H2O+2e—=4OH—
?、啤㈦姵氐目偡磻?yīng)為：2H2 + O2 = 2H2O
氫氧燃料電池(酸性)
電極反應(yīng)： 負(fù)極：2H2+4OH--4e-==4H2O
正極：O2+2H2O+4e-==4OH-
?、?、電池的總反應(yīng)為：2H2 + O2 = 2H2O
[講 述]：優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，達(dá)70%以上，且其燃燒的產(chǎn)物為水，因此不污染環(huán)境。
另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料(和氧氣(氧化劑(。電極反應(yīng)式為：
[板 書]：2、甲烷(燃料(和氧氣(氧化劑(燃料電池：
負(fù)極：CH4+10OH--8e( = EMBED Equation.2 +7H2O;
正極：4H2O+2O2+8e( =8OH(。
電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
[歸納講述]：能夠燃燒的物質(zhì)在一定條件下都能和相應(yīng)的氧化劑(常用的是氧氣)構(gòu)成燃燒電池，可燃物(還原劑)做負(fù)極，氧化劑做正極。書寫電極反應(yīng)時要特別考慮電解質(zhì)溶液的影響，尤其是電解質(zhì)溶液的酸堿性。
[板 書]：3、書寫由化學(xué)方程式書寫電極反應(yīng)式注意點(diǎn)：
?、?、找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)，確定正負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì);
?、凇⒗秒姾墒睾惴謩e寫出電極反應(yīng)式;
?、?、負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)
(如+4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在;溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H+結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-;)
?、堋Ⅱ?yàn)證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程式相同，則書寫正確。
[簡單介紹]：目前已研制成功的鋁—空氣燃料電池，它的優(yōu)點(diǎn)是：體積小、能量大、使用方便、不污染環(huán)境、耗能少。這種電池可代替汽油作為汽車的動力，還能用于收音機(jī)、照明電源、野營炊具、野外作業(yè)工具等。并且這種電池的效率高、無污染，裝置可持續(xù)使用。
[課堂小結(jié)]：任何一個氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。氧化劑和還原劑之間轉(zhuǎn)移電子要通過導(dǎo)線(導(dǎo)體)傳遞才能實(shí)現(xiàn)，這樣就形成了電流，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
七、板書設(shè)計：
第二節(jié)、化學(xué)電源
1、概念：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
?、佟⒁淮坞姵赜址Q不可充電電池——如：干電池。
2、分類： ②、二次電池又稱充電電池——蓄電池。
?、邸⑷剂想姵?。
?、佟⒛芰哭D(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。
3、優(yōu)點(diǎn)： ②、可以制成各種形狀和大小、不同電壓的電池，使用方便。
?、邸⒁拙S護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。
①、比能量：[符號(A·h/kg)，(A·h/L)]
4、電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)： ②、比功率：[符號是W/kg，W/L)]
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