必修化学电源教案【9篇】
我们也将会学习如何将所学知识应用于实际生活中，并培养良好的价值观和道德品质。下面是小编为大家整理的必修化学电源教案，如果大家喜欢可以分享给身边的朋友。
第四章 第四节 原电池原理及其应用
一、学习目标
1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理
2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池
3、了解金属的电化学腐蚀
二、知识重点、难点
原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀
三、教学过程
引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道
是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生
锈的吗？
实验：4-15：①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象。
②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。
③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报
告实验现象。
④在③中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。
结论：①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2
②铜片不能和稀硫酸反应
③铜片上有气体生成
④电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生
结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的.形成条件是什么？
原电池定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池.
形成条件: ①两个电极
②电解质溶液
③形成闭合电路
讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么
反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片周围的溶液
用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验。）
结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2
讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。
结论：在Zn上:Zn C 2e- =Zn2+
在Cu上:2H++2e-=H2
Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子
我们把： 流出电子的一电极叫负极；
电子流入的一极叫做正极
两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。
负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应
正极得电子 被还原 发生还原反应
实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。
结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜
片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属
或金属与非金属（能导电）
原电池化学教案
化学电源
1. 普通锌锰电池——干电池
干电池是用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2黑色粉末，吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。
电极反应为：
负极：Zn-2e-=Zn2+
正极：2NH4++2e-=2NH3+H2
H2+2MnO2=Mn2O3+H2O
4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+
淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。
电池的总反应式为：
2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
干电池的电动势通常约为1.5V，不能充电再生。
2. 铅蓄电池
放电时起原电池的作用，电极反应为：
当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达1.18g 时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用，电极反应为：
阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
阴极：PbSO4+2e-=Pb+SO42-
蓄电池充电和放电的`总化学方程式为：
3. 银锌电池——钮扣式电池
它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，形似纽扣，盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液。电极反应为：
负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O
正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电池的总反应式为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
电池的电动势为1.59V，使用寿命较长。
4. 微型锂电池
常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂（LiAlCl4）溶解在亚硫酸氯（SOCl2）中组成。电池的总反应式为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S
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。
5. 氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。电解质溶液为40%的KOH溶液。电极反应为：
负极：2H2+4OH—-4e=4H2O
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O
6. 海水电池
1991年，我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。电极反应式为：
负极：4Al-12e-=4Al3+
正极：3O2+6H2O+12e-=12OH-
电池的总反应式为：
这种海水电池的能量比“干电池”高20~50倍。
7. 新型燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应为：
负极：CH4+10OH—-8e-=CO32-+7H2O
正极：2O2+4H2O+8e-=8OH-
电池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
电解时电极产物的判断
1. 阳极产物判断
首先看电极，如果是活动性电极（金属活动顺序表Ag以前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（Pt、Au、石墨），则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序判断。
阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
2. 阴极产物判断
直接根据阳离子得电子能力进行判断，阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na2+>Ca2+>K+
3. 电镀条件，由于阳极不断溶解，由镀液中阳离子保持较高的浓度，故在此条件下Zn2+先于H+放电。
原电池、电解池、电镀池之比较
① 活动性不同的两电极（连接）
② 电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）
③ 形成闭合电路
用惰性电极电解电解质溶液时的规律
1. 电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解。
阴极：
阳极：
总反应：
2. 分解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼的无氧酸盐（氟化物除外）（如HCl、CuCl2等）溶液的电解。
阴极：
阳极：
总反应：
3. 放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如NaCl、MgBr2）溶液的电解。
阴极：
阳极：
总反应：
4. 放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3等）溶液的电解。
阴极：
阳极：
总反应：
任务：向学生交代所要完成的任务、目的，让学生带着任务去完成探究学习的目标。
过程和资源：提出探究子目标，向学生提供相关网站资源并建立链接。
评价和结论：让学生以小论文、辩论及制网页等形式相互评价共同提高。鼓励他们今后要向更高、更远的目标继续探索学习。
发布区：向学生推荐了部分论坛，鼓励他们用好论坛，张扬个性，使其得到成功的喜悦。
搜索工具：主要是提供网上学习的基本工具，如：搜索引擎、在线翻译和相关资源型综合站点。
本学案根据“原电池原理及其应用”部分内容的特点，同一过程分两条线进行：一是先进入实验室，通过实验获得对“原电池”的感性认识；二是利用网络资源的搜索、整理来提升理论水准和拓展与此相关领域知识的深度和广度。
以本学案设计的过程和资源为主程序，利用任务驱动和探索性实验来让学生完成相关学习，起到了良好的效果。学习过程中学生的兴趣较浓，较顺利地完成了学习任务。虽然此学案突出了以学生为主体，主动参与及合作学习的教学理念来进行设计，但运行中还存在一些问题，望广大同行不吝赐教。
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一、学习目标
1、掌握原电池实质，原电池装置的特点，形成条件，工作原理
2、了解干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池
3、了解金属的电化学腐蚀
二、知识重点、难点
原电池原理、装置特点、形成条件、金属的电化学腐蚀
三、教学过程
引入： 你知道哪些可利用的能源？电池做为能源的一种，你知道是怎么回事吗？它利用了哪些原理？你知道金属是如何生锈的吗？
实验：4-15：①将锌片插入稀硫酸中报告实验现象，原电池原理及其应用。
②将铜片插入稀硫酸中报告实验现象。
③将与铁锌铜片相互接触或用导线连接起来插入稀硫酸中报告实验现象。
④在③中把锌片和铜片之间连上电流计，观察其指针的变化。
结论：①锌片能和稀硫酸迅速反应放出H2
②铜片不能和稀硫酸反应
③铜片上有气体生成
④电流计的指针发生偏转，说明在两金属片间有电流产生
结论：什么是原电池？（结论方式给出）它的形成条件是什么？
原电池定义:把化学能转化为电能的.装置叫做原电池.
形成条件: ①两个电极
②电解质溶液
③形成闭合电路
讨论：1、Zn|H2SO4|Cu形成装置后有电流产生，锌片上发生了什么
反应？铜片上发生了什么反应？（可以取锌片周围的溶液用NaOH溶液鉴别；取铜片上生成的气体检验，化学教案《原电池原理及其应用》。）
结论：在锌片周围有锌离子生成；铜片上生成的是H2
讨论：可能造成此现象的原因？俩金属片上的反应式的书写。
结论：在Zn上:Zn C 2e- =Zn2+
在Cu上:2H++2e-=H2
Zn失去电子流出电子通过导线--Cu--电解质中的离子获得电子
我们把： 流出电子的一电极叫负极；
电子流入的一极叫做正极
两极反应的本质：还是氧化还原反应，只是分别在两极进行了。
负极失电子 被氧化 ,发生氧化反应
正极得电子 被还原 发生还原反应
实验：分别用两个铜片和两个锌片做上述实验④。
结论：两种情况下电流计不发生偏转，说明线路中无电流生成，铜片上无气体生成。即两电极必须是活泼性不同的金属与金属或金属与非金属（能导电）
教学重点：
①原电池的化学工作原理；
②原电池的形成条件及电极反应式；电子流和电流的运动方向；
③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学难点：
原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。
教学过程：
Ⅰ复习
[提问]化学反应通常伴有能量的变化，能量有那些转换（或传递）能量的形式？
（1）锌和稀H2SO4直接反应的实质是什么？
（2）插入铜丝接触到锌粒后，为什么在铜丝上出气泡？
（3）铜丝上的电子由何处而来，出来的是什么气体？
学生根据实验，建议讨论步骤：现象（易）——解释（难）——结论（难）
一、原电池
对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验，得出有关的电极名称，电流流动方向，电子流动方向等。
电极反应：负极（锌片） Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）
正极（铜片）2H+ + 2e = H2↑（还原反应）
原电池反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
定义：把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池中：电子流入的一极是正极（较不活泼金属），电子流出的一极是负极（较活泼金属）。
原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
原电池组成：①两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）；②电解质溶液（中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况）。
原电池形成电流的条件：两块相连的活泼性不同的金属（或可以导电的其它材料）与电解质溶液接触构成闭合回路。
经常用做惰性电极材料的物质是Pt（铂）或C（石墨），如下图两个装置的电极反应是相同的。
说明：教学软件不能代替教学实验，不过可以在总结时用演示教学软件。
[练习]判断下列装置那些能构成原电池，标出电极名称，写出电极反应。
二、化学电源
（教师可以布置课外文献检索，课堂时间有限，不可能涉及过多内容，局限于教材即可）
1、干电池
家庭常用电池。
常见的是锌-锰干电池。如图：
2、铅蓄电池
目前汽车上使用的电池。
铅蓄电池的构造是用含锑5%—8%的.铅锑合金铸成格板。PbO2作为阳极，Pb作为阴极，二者交替排列而成。电极之间充有密度为1.25%—1.28%gcm-3的硫酸溶液。
3、锂电池
锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。
4、新型燃料电池
还原剂（燃料）在负极失去电子，氧化剂在正极得到电子。
目前常见的有，氢气、甲烷、煤气、铝等燃料与空气、氯气、氧气等氧化剂组成的燃料电池。
特点是能量大、使用方便、不污染环境和能耗少等。
三、金属的腐蚀和防护
（1）金属的腐蚀
金属腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
◇ 析氢腐蚀（在酸性条件下）
说明：析氢腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面吸附的水膜由于溶入二氧化碳，使H+增多。
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3-
构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——酸性电解质薄膜
负极（铁）Fe – 2e = Fe2+ （被氧化）
正极（碳）2H+ + 2e = H2↑（被还原）
◇ 吸氧腐蚀（在弱酸性或中性条件下）
说明：吸氧腐蚀备有Flash演示教学软件，请查阅或选用。
钢铁在潮湿的空气中，钢铁表面水膜溶解了氧气。
构成的原电池：铁（负极）——碳（正极）——电解质薄膜
负极（铁）2Fe – 4e = 2Fe2+ （被氧化）
正极（碳）2H2O + O2 + 4e = 4OH-（被还原）
◇ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生，一般情况下，钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀。
[讨论] 析氢腐蚀或吸氧腐蚀钢铁表面水膜溶液的PH值会有什么变化？
（2）金属的防护
[通过研究讨论学习]
1、改变金属的内部组织结构。
2、在金属表面覆盖保护层。
涂油脂、油漆，覆盖搪瓷、塑料，电镀、热镀、喷镀，在钢铁表面形成致密而稳定的氧化膜。
3、电化学保护法。
Ⅲ作业——教材69页：一、二、三题
[课后研究课题]
通过查找资料（包括上网）了解一种新型电池的详细化学原理和优缺点。（如海水电池、氢氧燃料电池、纽扣电池、锂电池等）
教学原述
通过铜—锌原电池的演示实验及动画演示电子流动情况，帮助学生理解原电池的原理。考虑到学生的知识迁移能力和概括能力还不是很强，教师没有让学生马上讨论“构成原电池的条件”。教师对教材进行了处理，增加了一些演示实验（如下表），按铜—锌原电池的装置，变化电极材料和烧杯里的物质（其中实验6中锌和铜分别放在两个烧杯中），让学生通过预测、观察、对比、分析、归纳、得出结论。
学生一边兴致勃勃地预测实验结果，一边仔细观察实验现象。教师一边引导学生积极思考，一边有序地做着实验。随着实验的进行，学生顺利的得出了构成原电池的条件。然后学生通过练习巩固所学内容。从反馈来看，学生掌握得很还可以。
我的评价
本课例是典型的师导生学的教学模式，学生能很好地掌握知识点。在整个探究过程中，学生的学习热情十分高涨，课堂气氛相当活跃，最后提出的问题大大出乎意料。如有学生提问：在实验中把导线连接的铜片与锌片一同浸入稀硫酸中书本上说只有铜片上有气泡，可实验中明明锌片上也有气泡？铜—锌原电池中稀硫酸在不断的消耗，那手机上的电池为何不需要补充电解液？铜—锌原电池的装置改成铜—银原电池（电解质仍为稀硫酸），现象是否一样？教师引导学生自学课本内容，适当用课件辅助解决上述问题，并指导学生去查有关的资料。通过上述活动使学生增强了分析具体问题的能力，本课从提出问题到分析问题，解决问题后又诱使学生提出新的问题，从问题开始，最后又以问题结束，体现了一种全新的以问题为主链的'课堂学习模式。
我的反思
本课内容与生活联系很多，可以在对培养学生观察能力，动手能力，发现问题方面都有很好的资源连接，例如音乐卡片、废旧干电池、电动玩具、手机、电子手表、照相机、电动车、汽车等等。能不能调整课堂模式，让学生从生活中来提升学习知识能力呢？学生在实际生活中有关原电池最关注的是什么？选择什么作为活动的切入点，怎样利用好所有的资源与活动内容进行最佳组合？怎样的形式来展开才能真正从学生的兴趣能力出发更好地引领学生？找准切入点后整个活动的顺序安排怎样？从时间、材料、内容、重点难点、学生情况进行有机整合。
我的建议
课堂活动模式可以尝试改为：创设情境→探究活动→分析问题→探究加深→掌握新知
在一阵音乐贺卡的音乐声中开始新的学习，学生们马上充满了好奇，音乐贺卡的工作原理是什么？然后教师就顺水推舟的告诉学生要探究的主题。教师在每个桌子上提供以下材料：电极有铁、铜、锌、石墨；溶液有稀硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、无水乙醇；还有塑料绳、电线、电流计。学生从中挑选材料设计出原电池。学生先分组讨论，拟订实验方案，然后利用实验探究。教师参与其中，加以有效地引导、启发。学生实验完毕后，各小组汇报实验研究情况，小组间互相交流，从而理解原电池的原理及构成条件。最后教师设计问题情景让学生分析实际问题。课后布置家庭小实验——水果的原电池实验。