《化学电源》教案5(人教版选修4).docx

江苏省五汛中学高二选修化学教学案〔28〕教师版
课题：化学电源主备人:王洋先日期:2022-04-23
[知识与技能]:1、了解电池的一般分类,
2、了解常见的化学电源的种类及其原理，知道它们在生产生活和国防中的应用
3、掌握几种典型化学电池的电极反响
[过程与方法]：引导学生自主学习，了解有关化学电源和新型化学电池的相关知识
[情感态度与价值观]：感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观
[教学重难点]：1、掌握几种典型电池的用途和特点.
2、掌握几种典型化学电池的电极反响。
[情景导入]：在日常生活中，你用过那些电池你知道电池的其它应用吗
[交流结果]：干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、电源、手表电源等，那么本节课我们来学习化学电源的有关知识。
[板书]：第二节化学电源
[指导阅读]：阅读教材74页，思考以下问题
1、目前化学电池主要分为哪几个大类在性能等方面它们各有什么特点
2、化学电池与其他能源相比有哪些优点
3、判断电池的优劣标准主要是什么
[板书]：化学电池
1、概念:是将化学能转化为电能的装置
①、一次电池又称不可充电电池——如：干电池
2、分类:②、二次电池又称充电电池——蓄电池
③、燃料电池
①、能量转换效率高，供能稳定可靠
3、优点:②、可以制成各种形状和大小、不同电压的电池，使用方便
③、易维护，可在各种环境下工作。
[投影]：图4-2电池及其用途。面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要
①、比能量：［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］
[板书]：4、电池优劣的判断标准:②、比功率：[符号是W/kg，W/L)]
③、比时间：电池的储存时间的长短
[过渡]：展示出几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等，下面介绍常见化学电池的工作原理和化学电池的电极反响。
[板书]：一、一次电池
1、碱性锌锰干电池：
负极〔锌筒〕：Zn+2OH－—2e—=Zn〔OH〕2；
正极〔石墨〕：正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－
电池的总反响式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn〔OH〕2
[讲解分析]：比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。

[板书]：2、银锌电池：
负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O2Ag+ZnO
[讲解分析]：正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。优点：比能量电压稳定、储存时间长，使用于小电流和连续放电，常制成微型电池或纽扣电池等，如电子表或计算器上的电池。
[典型例题]：例1、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达10年之久．这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电池．这种电池容量大，电压稳定，能在－56.7～71.1℃温度范围内正常工作，现已在火箭、移动、笔记本电脑中广泛使用．它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液．电池总反响为：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S．
〔1〕、此电池中_______作负极，电极反响为_______，_______作正极．
〔2〕、该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是_______。
[答案]：1、C2、(1)锂,Li-e-=Li+,石墨.(2)起搏器遵循天然心脏的工作原理通过向心脏发送电脉冲以控制心脏的跳动。
[板书]：二、二次电池
1、铅蓄电池
[指导阅读]：请阅读P76的图片---铅蓄电池，思考铅蓄电池的工作原理是什么
[讲解分析]：铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。
[板书]：⑴、放电的电极反响为：
负极：Pb＋－2e＝PbSO4↓
放电
充电
正极：PbO2＋4H+＋＋2e＝PbSO4↓＋2H2O
总反响式：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4↓＋2H2O
[讲解分析]：铅蓄电池的电压正常情况下保持20V，当电压下降到185V时，即当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达118g/cm3时即停止放电，而需要将蓄电池进行充电，其电极反响为：
[板书]：⑵、充电的电极反响：阳极：PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋
阴极：PbSO4＋2e＝Pb＋
[过渡]：目前汽车上使用的电池，有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定，使用方便、平安、可靠，又可以循环使用，因此