小学科学大象版 (2017)六年级下册2 设计获奖教学课件ppt

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（人教版高中化学选择性必修1）《原电池》第二课时 教学设计课题名《原电池》第二课时教材分析本节内容是在必修第二册的化学电源的基础上，进一步要求学生理解原电池的工作原理，学会书写三种类型的电池电极反应的书写。学好本节内容对后面电解池的学习有重要作用。教学目标宏观辨识与微观探析：掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书写电极反应式。证据推理与模型认知：通过对常见化学电池的分析，培养证据推理与模型认知的能力。科学探究与创新意识：了解化学电源的种类及工作原理，知道化学电源在生产、生活和国防中的实际应用。科学精神与社会责任：通过认识新型化学电源的作用及废旧电池对环境的危害，形成科学态度与社会责任意识。教学重点电池反应的方程式和电极反应式的书写。 教学难点电池反应的方程式和电极反应式的书写。 教学方法讲解、举例法教学准备教师准备：PPT学生准备：预习课本教学过程一、新课导入1.用途广泛的各种化学电池教师：介绍生活中的各种电池学生：回顾电池的工作原理[设计意图]激发学生学习兴趣，引入讲解电极反应的的书写。二、探究新知1.一、化学电池的分类教师：思考：1、为什么电池的用途如此广泛呢？2、电池优劣的判断标准是什么？一、一次电池一次电池放电后不可再充电，一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫做干电池。1、普通锌锰电池负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-+2MnO2=2NH3↑+Mn2O3+H2O总反应Zn+2MnO2 + 2NH4Cl =ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O优点：制作简单，便于携带，价格便宜；缺点：会发生自放电，放电时间短，电压下降快；容易漏液（锌外壳变薄糊状NH4Cl显酸性）2、碱性锌锰电池负极：Zn + 2OH– – 2e– =Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O +2e– = 2MnOOH + 2OH– 电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 锌粉取代锌筒，KOH取代NH4Cl，增大接触面积加快反应速率，减少电池内阻，电流大电压高寿命长改进：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池。二、二次电池充电电池又称二次电池，放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。1.铅酸蓄电池(1)构造：(2)组成: Pb/30%H2SO4溶液/PbO2优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉。缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境(3)  工作原理:放电：化学能转化为电能充电：电能转化为化学能①放电过程:负极：Pb -2e- + SO42- =PbSO4 正极：PbO2 +2e- + 4H++SO42-=PbSO4 +2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O   ②充电过程：正接正作阳极，负接负作阴极阴极(接负极)：PbSO4 +2e- =Pb + SO42-阳极(接正极)：PbSO4 -2e- +2H2O = PbO2 + 4H++ SO42-总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4   2PbSO4+2H2O2.镍氢电池优点：能量密度高；无镉污染，是一种绿色电池；可大电流快速充放电；电池工作电压为1.2V；在小型便携电子器件、电动工具、电动车辆和混合动力车上逐步得到应用。放电:负极：H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O 正极：2NiOOH +2 e- + 2H2O = 2Ni(OH)2 +2 OH-充电:阴极：2H2O +2 e- = H2 + 2OH- 阳极：2 Ni(OH)2 －2 e- + 2OH-= 2NiOOH +2 H2O 总反应：H2 + 2NiOOH     2Ni(OH)2      3.锂离子电池负极材料：嵌锂层状石墨(LixC6 )正极材料：钴酸锂(Li1-xCoO2)电解液：LLiPF6的碳酸酯溶液放电:负极：LixCy － xe－＝ Cy+xLi+正极：Li1-xCoO2+xe-+xLi ＝LiCoO2充电:阴极：Cy+xe－+xLi+＝LixCy 阳极：LiCoO2－xe- ＝Li1-xCoO2+xLi+ 总反应：LixCy +Li1-xCoO2   LiCoO2＋Cy石油焦炭和石墨作负极材料无毒，且资源充足，锂嵌入碳中（Li看作0价），克服了锂的高活性放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中。充电时，Li＋从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。优点：能量密度大，没有记忆效应。循环性能优越、可快速充放电。使用寿命长。不含有毒有害物质，被称为绿色电池。缺点：价格较昂贵。用途：广泛用于手机、笔记本电脑、数码相机等便携式电子设备。三、燃料电池原理:利用原电池的工作原理，燃料和氧化剂分别放在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能。与其他电池的区别:反应物不储存在电池内部，由外设设备提供燃料和氧化剂，生成物不断被排出。优点:高效(能量转化率可以达到80%以上),  环境友好。1、氢氧燃料电池氢氧燃料电池：（酸性）负极：2H2 －4e—  ＝4H+（氧化反应）正极：O2＋4H+＋4e—＝2H2O（还原反应）总反应：2H2＋O2＝2H2O氢氧燃料电池：（碱性）负极：2H2＋4OH— －4e—  ＝4H2O（氧化反应）正极：O2＋4H2O＋4e—＝4OH—（还原反应）总反应：2H2＋O2＝2H2O2、甲烷燃料电池 (1)已知酸性条件下①总反应式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O                                       ②正极反应式：O2＋4H＋＋4e－= 2H2O                          则负极反应式为 CH4－8e－＋2H2O = CO2＋8H＋(2)已知碱性条件下①总反应式：CH4＋2O2＋2OH－=CO32-＋3H2O                                                    ②正极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－                                 则负极反应式：CH4＋10OH－－8e－ = CO32-＋7H2O3、非水溶剂的电极反应在固体电解质(高温下能传导O2－)中-: 2H2 - 4e- + 2O2- = 2H2O+: O2 + 4e- = 2O2-总：2H2 + O2 = 2H2O在熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下-: 2H2 - 4e- + 2CO32- = 2CO2 + 2H2O+: O2 + 4e- + 2CO2 = 2CO32-总: 2H2＋O2＝2H2O在固体电解质(高温下能传导O2－)中①总反应式： CH4＋2O2=CO2＋2H2O                    ②正极反应式：O2＋4e－ = 2O2－则负极反应式：   CH4＋4O2--8e- = CO2＋2H2O在熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下①总反应式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O      ②正极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2CO32-则负极反应式：CH4＋4CO32-－8e－ = 5CO2＋2H2O小结：电极反应式的书写学生：练习1：书写甲醇(CH3OH)燃料电池的酸性、碱性环境下的电极反应式总反应：2CH3OH ＋ 3O2 ＝ 2CO2 ＋ 4H2O正极：3O2 ＋ 12e—＋12H+ ＝ 6H2O负极：2CH3OH － 12e— ＋2H2O ＝ 12H+ ＋ 2CO2总反应：2CH3OH ＋ 3O2 ＋4OH-＝ 2CO32-＋ 6H2O正极：3O2 ＋ 12e—＋6H2O ＝ 12OH-负极：2CH3OH － 12e— ＋16OH- ＝  2CO32-＋ 12H2O 练习2：乙醇燃料电池，酸作电解质总反应：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O正：3O2+12H++12e-= 6H2O负：C2H5OH+ 3H2O - 12e-=2CO2+ 12H+   乙醇燃料电池，碱溶作电解质总反应：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O正：3O2+12e-+6H2O=12OH-负：C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O练习3：如图为肼燃料电池示意图，请写出正、负极电极反应式及总反应式正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－负极：N2H4－4e－＋4OH－=4H2O＋N2总反应：N2H4＋O2=N2＋2H2O练习4、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是(      )A．工作时，正极上发生反应的物质是Ag2O  B．负极发生的反应是Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2C．工作时，负极区溶液c(OH-)减小    D．溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动练习5、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是   H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是(           ) A.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原D.电池放电时，H2在负极上反应练习6、 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li +MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（     ）A、Li是正极，电极反应为 Li－e- =Li+B、Li是负极，电极反应为 Li－e- =Li+C、Li是负极，电极反应为 MnO2 +e-=MnO2 –D、Li是负极，电极反应为 Li－2e- = Li2+练习7、一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H6 +7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是(       )A．正极反应为14H2O+7O2+28e-=28OH-B．放电一段时间后，负极周围的pH升高C．每消耗1 mol C2H6 ，则电路上转移的电子为28 molD．放电过程中KOH的物质的量浓度不变 练习8、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是(       ) A．电池的总反应是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2O B．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 C．通入空气一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2- D．通入丁烷一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O[设计意图]让学生掌握电极反应的书写。板书设计一、一次电池1、普通锌锰电池2、碱性锌锰电池二、二次电池1.铅酸蓄电池2.镍氢电池3.锂离子电池三、燃料电池1、氢氧燃料电池2、甲烷燃料电池 3、非水溶剂的电极反应课后作业  练习册上相关习题教学反思亮点：本节课详细讲解了一次电池，二次电池，燃料电池的工作原理和电极反应的书写。课堂教学建议：本节课应根据学生的情况对学生作要求，电极反应的书写是本节课的重难点，掌握好后对电解池的学习有重要作用。