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《新视点》第20期 2
2009-11-28 17:09 教科研处  点击次数:195

第二章  匀变速直线运动

第五节  自由落体运动教学设计

(人民教育出版社物理必修1

熊铭强

 

1 说课稿

一.教材分析:

本节是高中物理新教材(必修1)中第二章第五节的内容,安排在《匀变速直线运动》之后,是匀变速直线运动规律的具体应用。学生已经掌握了物体做直线运动的种类、相应的概念、规律与特征,初步掌握了研究物理问题的基本思路和描述物体运动规律的基本方法。教材注意了教学内容处理的科学性和系统性,又注意到了学生对客观事物的认识规律,充分体现了理论联系实际的教学思想和循序渐进的教学原则。通过本节内容的学习,可以培养学生运用知识分析、解决实际问题的能力,加强对学生进行科学思想方法的教育,培养学生实事求是的科学态度及辩证唯物主义的批判精神。

在进行本节内容的教学过程中,学生由于受到日常生活经验的影响,对重的物体落得快,轻的物体落得慢印象很深,所以我认为本节教学的重点之一是纠正学生这种错误认识,建立正确的观点即重物比轻物下落得快是因为受空气阻力的影响。如果物体只受重力,不同物体的加速度是相同的,这也是本节教学的难点之一。

二.设计思路:

本节课是很好的一节体现科学探究的学习活动,物理教学中的科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。因此本节课我想又一次让学生体验科学探究的全过程,进一步了解科学探究的一些重要特征,全面地体现了课程标准对于探究活动的过程要求。

自由落体运动的规律是来源于实验中的探索,教学中我打算采用:提出问题——观察、实验研究——分析讨论——归纳概念,揭示规律——巩固知识并辅以现代教育教学手段等多种形式的综合启发探究式教学。对学生来说,要让他们主动参与、乐于探究、善于思考、勤于动手,注重搜集和处理信息,获取新知识学会解决问题。能够达到提取旧知识——积极思维——实验探索——构建新知——巩固深化的学法。

本节课主要针对两个重要问题展开教学:

1)轻、重物体是否下落一样快?

2)物体做自由落体运动的实质和规律?

对问题(1)我打算通过演示实验进行分析,讨论。对问题(2)可先让学生说出自己的猜想,设计实验方案,分析、处理实验数据,自然地总结出自由落体运动的实质(初速度为零的匀加速直线运动)、得出重力加速度概念及自由落体运动的速度、位移随时间的变化规律(v=gth=gt2/2v2=2gh)。这样就把本节课的重点和难点解决了。

教学流线图

创设情景

提出问题

全面展开进行科学探究活动

组织物理兴趣小组进行课外科学探究活动

知识的实际应用

 

 

 

 


三.教学目标

知识与能力:研究并认识自由落体运动的特点和规律,理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。

过程与方法:通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点。培养学生观察,分析能力。利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。

情感态度与价值观:培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

四.教学重、难点:

教学重点:物体自由下落的快慢和所受重力无关及自由落体运动的特点和规律。

教学难点:探究自由落体运动的规律,特点的过程中实验设计技巧、原理、实验结果的分析、规律的总结;以及自由落体运动的加速度。

五.教学资源准备:

面积相等的硬纸板和薄纸片,不同大小纸片若干张,玻璃珠,水,抽气机,牛顿管,打点计时器,纸带及复写纸,直尺,计算器,秒表,自由落体仪。多媒体教学设备一套:可供实物投影、课件播放等。

 

2  教案

 

一.教学目标

知识与能力:研究并认识自由落体运动的特点和规律,理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。

过程与方法:通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点。培养学生观察,分析能力。利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。

情感态度与价值观:培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

 

二.教学重、难点:

教学重点:物体自由下落的快慢和所受重力无关及自由落体运动的特点和规律。

教学难点:探究自由落体运动的规律,特点的过程中实验设计技巧、原理、实验结果的分析、规律的总结;以及自由落体运动的加速度。

 

三.教学资源准备:

面积相等的硬纸板和薄纸片,不同大小纸片若干张,玻璃珠,水,抽气机,牛顿管,打点计时器,纸带及复写纸,直尺,计算器,秒表,自由落体仪。多媒体教学设备一套:可供实物投影、课件播放等。

四.教学过程设计

教学环节时间安排

     

教学资

引导点

第一

环节

创设

情景

引入

新课

 

一、创设情景,引入新课

1.你们在日常生活中看见过物体下落吗?(例子特别多,比如书本从桌子上被掉下来,苹果从树上落下来,雨滴从空中落下来等等,学生回答后,老师引出落体运动的概念)

2.你们仔细观察和认真思考过落体运动吗?

学生可能没有仔细观察和认真思考过。在这里要教育学生仔细观察和认真思考是进行科学研究的基本要素,人类科学技术的发展和进步离不开观察和思考,以后我们一定要积极主动地培养自己的观察和思考能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

相关的器材

 

 

 

 

 

 

 

从生活中走向物

 

 

第二

环节

新课

学习

 

二、新课­学习:

1.自由落体运动

[提出问题1]:物体下落快慢与什么因素有关呢?

让我们现在就来观察和思考落体运动,通过观察,看你有什么发现?(可以请学生也可以老师自己制造几种物体下落的情况,让其他学生观察)

[教师演示实验]:我今天带来了一块面积相等的硬纸板和薄纸片,请大家观察一下它的运动情况。

[演示1]:从同一高度同时释放硬纸片和薄纸片

[演示2]:再选两个轻重不同的物体进行演示。

学生观察其现象,可能会说出“重物体下落的快”。

类似的现象很常见,早在公元前4世纪,希腊的学者亚里士多德观察大量物体下落的现象,也是得出的结论是“物体越重,下落的越快。”

[问题]是不是真的重的物体就下落的越快呢?

桌面上有一些实验器材,请你们自己设计实验,亲自动手做一做,看有没有什么发现?

学生开始设计实验,并动手做,然后请几位学生汇报他设计的实验,以及得出的结论。

[讨论]:那是由于什么原因使得它们下落的有快有慢呢?

此时教师可以根据情况做实验,让两个相同的小球分别在水中和空气中同时下落,观察其现象(主要是引导学生能发现物体受的阻力大小不同,所以下落快慢不同)

点拨:在空中由于有空气阻力的影响,物体才下落的有快有慢的。

然后介绍伽利略对此实验的推导情况。

[问题]如果在没有空气阻力的情况下,物体下落的快慢是否一样呢?

[演示]:将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻羽毛同时从静止一起下落,让学生仔细观察

现象:两者几乎同时落到牛顿管的下端,这也验证了刚才我们的猜想.

象这种物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

“自由”两个字的含义:(1)只受重力,(2)初速度为零

这种运动只在没有空气的空间里才能发生,现实生活中没法实现。但是,如果在有空气的空间里,如果空气阻力的影响很小,物体的下落也可以近似看做自由落体运动。

[演示]:将管里放入一些空气,再次做实验

可以观察到两者不同时下落,这时候金属片的运动还可以近似看做自由落体运动,而羽毛的运动就不是自由落体运动了。

2.自由落体运动的规律

[提出问题2]:你们谁又能说出“自由落体运动的物体下落越来越快,怎么个越来越快法?”,有什么样的变化规律呢?

引导学生进行大胆的猜测:学生可能会猜想出:

1.它的初速度为零,

2.它是加速直线运动,可能还是匀加速直线运动。

3.物体下落越来越快,可能它的速度正比于下落的时间,可能它的位移正比与它下落的时间的平方。

4.可能不是匀变速的,是变加速运动。

……

今天我们对落体运动已经有了一个正确的认识,但是,人类对落体运动的认识却经历了将近两千年的时间。

教师介绍有关落体运动的物理学史。伽利略就是通过观察思考、提出假设、运用逻辑得出结论、通过实验进行检验、对假说进行修正和推广。

今天我们就来看它到底是不是匀变速直线运动进行探究:

在班上进行讨论探究实验设计方案(以6人小组讨论)

学生可能会想出各种办法:

1.可以找一个长的直木条竖直放置,在两边分别站两个人,手拿一个记号笔,让物体下落,计时员每隔1S喊一声,记录员就在长直木条上做上记号。然后根据数据来找出他们的关系。(分析此办法可能行不通的原因)

2.用打点计时器,纸带,重物,刻度尺去完成实验。通过测量出纸带上的点就可以测出下落的时间和距离。(分析此办法的可行性,因为前面我们已用过此办法做过实验)

3.用光电门去测下落的时间和距离。教师给以介绍。(这有更精密的测量工具,开阔学生的眼界,同时也能引起学生的兴趣)

进行分组实验(用打点计时器),教师引导、提示学生在实验时应注意的事项。

另外老师在带领几个兴趣浓厚的学生用自由落体仪进行实验,以便采集一些更精确的数据。对数据进行处理、学生分析后得出自己的结论,可能有:

位移与时间的平方成正比。

相邻的相等的时间间隔内位移差是一个定值

学生可能还会得出一些其他的结论,其他同学老师要进行评价。

综合后得出结论:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

3.自由落体加速度

根据刚才我们做实验采集的数据,算出自由落体运动的加速度。

自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。

在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同.

精确的实验表明,在地球上不同的地方,g的大小是不同的,在地球表面附近g近似为恒量。通常取g=9.8m/s2,粗略计算时可取g=10m/s2。西安的重力加速度g=9.791m/s2

引导学生总结自由落体运动的变化规律:

速度公式:v=gt

位移公式:h=gt2/2

推论公式:v2=2gh

 

 

 

 

 

 

学生观察现象,分析得出结论

 

调动学生学习的积极性

 

 

 

用此实验作引子,启发学生

 

 

 

 

 

 

让学生认真观察

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

引导学生设计实验方案

 

 

学生进行实验

 

可以用课件现场填写展示学生的数据

 

总结出规律

 

 

处理

数据

 

 

 

 

 

 

 

指导学生看书

 

 

 

 

 

 

 

相关的实验器材

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

课件展示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

用日常生活中的物体作为研究问题的实验器材,让学生去观察,发表自己的见解

 

采用控制变量的方法

 

 

自由落体运动是一种理想化的运动,在实际问题中总有空气阻力的影响,但在物体的密度不太大,速度不太大或重力远比空气阻力大时,可以近似看成自由落体运动。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教师给予必要的指导、提示、指出必须注意的事项

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

总结出规律

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第三

环节

知识

巩固

及应

三、知识应用

测定人的反应时间。(参考课本P44“做一做”)

 

 

小实验激发学生兴趣

第四

个环

节课

堂小

四、本课小结

可以由学生进行总结,教师补充。

 

 

 

 

 

 

五、布置作业  完成课后1.2.3

 

 

 

五.板书设计

第五节  自由落体运动

1.自由落体运动

 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

2.自由落体运动的规律

1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2)重力加速度 g=9.8m/s2,方向:竖直向下

3)公式:V=gt       h= gt2 /2              V2=2gh

 

3 教学反思

“自由落体运动”是在学生认识了匀变速直线运动,掌握了匀变速直线运动的规律之后,进行的一种实际应用,在教学前我主要是想通过研究自由落体运动让学生体验科学研究的一般方法,通过一系列的活动,调动学生自主学习的积极性,并使学生对科学探究有一定的了解和深入。我觉得今天有下面几点做的比较满意:

一、变演示实验为学生的探究实验,丰富感性认识,有利于消除错误经验性概念,确立正确概念

学生在接触科学知识前,容易对现实生活现象所形成的经验型概念.这主要是由于中学生的知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的独立性和批判性还不成熟,考虑问题容易产生表面性,且往往会被表面现象所迷惑,而看不到事物本质.所以易形成一些错误的概念.而且还排斥科学概念的建立,在本节课教学之前学生可能都会认为“重的物体下落的快”。对任何物体做自由落体运动从同一高度竖直落下时,不同的物体将同时落地很难想象.所以我就引入课题之后,给学生一些器材,让他们自己设计实验去探究,看能否消除自己错误的认识。结果有三位学生都大胆的向大家汇报了自己设计的实验和得出的结论,这样我们引导学生学会了科学的分析、研究和解决问题的方法。

所以,抓住中学生学习物理的思维特点,充分利用实验,对提高物理学习效果是重要的.

二、物理课的教学中在运用已有知识的同时,还开阔学生的眼界,获得新的知识

开始的一系列活动、实验非常重要,是本节课科学探究的入口处,而且实验器材都来自我们身边的东西。在演示时我掌握了一定的技巧,然后引导学生层层深入。从看到的在空气中两个相同的小球和水中下落不同,类推到若没有空气阻力,物体下落就会是一样快了,这样用已知去探究,推知新的知识。在“探究自由落体运动是不是匀变速运动时”,除了我们选用以前用过的打点计时器而外,我还给学生介绍了更精确的实验器材再进行研究,这样激发了学生的好奇心,使他们产生强烈的求知欲,积极主动地去探究问题,同时获得了新的知识。这样真正的达到“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。

三.课堂上表现出和谐的师生关系,调动了学生学习的积极性

刚开始上课时,学生的参与程度还不够,这时我通过探究“重的物体一定下落的快吗?”来逐步引起学生的兴趣,学生就开始动手参与了,而且在设计实验方案上学生讨论的热烈,实验做的也很成功,在快下课时,学生说出了许多自己还不明白,还想继续探究的问题,如“物体下落的阻力与什么因素有关呢?”,“重力加速度的大小与高度有关系吗?”等等。在课堂上可以看出学生一直处于一种学习的亢奋状态,既动脑又动手,教师一直是同学们学习的引导者和帮助者,师生间的交流等都很和谐,融洽

四、本节课还有一些不足之处

     1.用自由落体仪采集的实验数据。如果能想办法直接输入电脑,进行处理,这样效率就高了,本节课我看时间紧,就把自由落体仪采集的数据没有在课堂上进行分析,收效不好,本想得到精确的数据,结果没有实现。其实我在想,当时应该让他们很快计算出来,把数据和其他组进行对比。

     2.可以让学生提前查阅有关亚里士多德,伽利略的相关资料,课堂上让学生进行介绍,同时关于对亚里士多德的评价,也可以让学生辩论,在此地方我说的有点过多了。

3.由于我的经验还不足,对课堂教学的很多地方灵活处理还不够好,同时在新课程的理念,教学方法的实施上,很多地方还需要做深入的钻研和研究,多总结,多反思,使自己尽快在教学中成长,业务水平提高。

 

 

高中化学选修4  化学反应原理

第四章             第二节《化学电源》教学设计

 

 

一.           教材分析

著名教育心理学家奥苏伯尔说:“假如让我把全部教育心理学仅归纳为一条原理的话,那么我将一言以蔽之曰:影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么?要探明这一点,并应据此进行教学。”

教材的第一章着重研究了化学能与热能的关系,本章则着重研究化学能与电能的关系,均属于化学热力学研究的范畴。通过以前章节的学习,学生已经掌握了能量守恒定律、化学反应的限度、化学反应进行的方向和化学反应的自发性、以及原电池的原理等理论知识,为本节的学习做好了充分的理论知识准备。化学电池是依据原电池原理开发的具有很强的实用性和广阔应用范围的技术产品。本节的教学是理论知识在实践中的延伸和拓展,将抽象的理论和学生在日常生活中积累的感性体验联系起来,帮助学生进一步的深入认识化学电池。

现代科技的飞速发展也带动了电池工业的进步,各种新型的电池层出不穷。教材选取具有代表性的三大类电池,如生活中最常用的一次电池(碱性锌锰电池)、二次电池(铅蓄电池)、和在未来有着美好应用前景的燃料电池。教材简介了电池的基本构造,工作原理,性能和适用范围,引出了“活性物质”、比能量、比功率、自放电率、记忆效应等概念。同时向学生渗透绿色环保的意识。

二.学生分析及教学策略

学生在日常的生活中经常接触到各种电池,对电池的性能有一定的感性认识。通过前期的学习也基本掌握了化学能与其他能量形式的转化、原电池的化学原理等理论知识。本节课的教学将采取由学生分组进行课前准备,教师进行指导。各组同学通过查阅资料,搜集信息就某一类电池的结构,性能,反应原理,应用范围,优缺点进行分析归纳,并派同学代表进行发言,其他同学对其发言进行讨论和评价。期望通过这种方式培养学生的自主学习能力,信息搜集处理能力及团队合作精神。教师做好引导、协调,充分调动每一个学生的积极性,激发他们的学习兴趣鼓励他们敢于发表自己的看法,真正使学生成为课堂的主人和主体。

教学三维目标:

知识与技能:了解常见化学电源的分类、知道常见化学电源的简单结构和电极反应、

了解比较化学电池性能的方法。了解电池与环保的关系,以及未来电池的发展趋势。

过程与方法:学生分组进行查阅资料、搜集各类化学电池的信息,学生代表陈述。培养学生的自主学习能力,和表达能力。

情感态度与价值观:培养学生的团队合作精神以及环境保护意识。

教学重点:一次电池,二次电池,燃料电池的简单构造、反应原理、性能及其应用

教学难点:各种化学电源的反应原理

 

     

教学内容

学生活动

教师活动

 

课前准备

 

 

 

 

 

 

 

导入新课

 

 

教学内容

学生预习本节教材内容,并组成学习小组分别通过查阅资料、网络搜集,整理有关一次电池、二次电池、燃料电池的材料。将各类电池的结构特点、反应原理、性能、以及适用范围进行归纳总结。

(以此培养学生的自主学习能力,信息收集处理能力和合作精神。)

学生倾听教师讲述

“在前期的课程中,我们已经学习过化学反应与能量的变化的知识。我们知道化学能可以直接的转化为热能、电能等其他的能量形式。在我们的生产和生活中人们大量的使用着各种化学电池。例如听音乐的MP3播放器、移动电话、笔记本电脑等都应用了各种化学电池。

学生活动

 

教师对各组同学进行指导,明确本节课学习的重点。

 

 

教师讲述

 

 

 

 

教师活动

 

 

 

 

 

 

【过   渡】

 

 

 

 

学生思考并回答:

例如钟表、照相机、心脏起搏器等

 

学生讨论并作答:

太阳能电池不属于化学电池,因为该电池是将光能转化为电能,应该属与光电池。

学生倾听:

我们使用的各种化学电池均是将化学能转化为电能的装置,其原理同第一节中所学的原电池的化学原理基本相同。首先我们一起来回顾原电池的化学原理

 

教师提问:

生活中还有哪些

地方用到了化学电池?

 

教师追问:

太阳能热水器上用的太阳能电池属于化学电池吗?

教师讲述

 

【投   影】

一次电池:

酸性锌锰电池

碱性锌锰电池

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教学内容

学生代表发言:

1.锌锰电池的发展历史。

2. 锌锰电池的简单结构,展示干电池实物

酸性锌锰电池,碱性锌锰电池,银锌电池)

 

 

 

 

 

 

 

3.介绍

酸性锌锰电池的电极反应:

负极Zn2NH4Cl-2e-=Zn(NH3)2Cl22H+

正极2MnO22H2O2e-=2MnOOH2OH-
总的电池反应为:
2MnO2
Zn2NH4Cl=2MnOOHZn(NH3)2Cl2

碱性锌锰电池的电极反应:

学生活动

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教师对学生的陈述进行评价补充。

并组织学生进行

教师活动

 

 

 

 

【学生交流】

 

负极Zn2OH- -2e- =Zn(OH)2

正极为阴极反应:

2MnO22H2O2e- =2MnOOH2OH-

总的电池反应为:
Zn
2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2

4.简介干电池对环境的危害

学生在教师的组织下进行交流讨论。

交流讨论

 

 

 

组织学生活动

【过    渡】

 

 

 

 

   

二次电池:

铅酸电池

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教学内容

一次电池的缺陷是不能反复使用,科技人员又开发出了可充电的二次电池。接下来请第二小组的同学为大家介绍有关二次电池的知识。

 

学生代表发言:

1.    铅蓄电池的结构:

 阳极板  涂有二氧化铅(PbO2)的铅板

阴极板  表面有硫酸铅PbSO4的铅板

电解液是稀硫酸(氢离子浓度最高时的稀硫酸,比重大约为1.3g/cm^3 )。

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

学生活动

 

教师讲述

 

 

 

 

组织学生活动

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教师活动

 

2.铅酸电池工作原理

放电原理

          负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4

        正极PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O

充电原理

阴极:PbSO4+2e-=SO42-+Pb

阳极:PbSO4+H2O-2e-  =  PbO2+SO42-

总反应

         Pb+PbO2+2H2SO4    2PbSO4+2H2O

充电:2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4

放电:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O

 

教师对学生的陈述进行评价补充。

 

 

3. 铅酸电池的应用及使用时注意事项

并组织学生进行交流讨论

 

【学生交流】

 

 

 

4. 铅酸电池的发展简要介绍阀控铅酸蓄电池

学生在教师的组织下进行交流讨论。

1.    铅酸电池的优点和缺陷

2.    铅酸电池对环境的影响

 

【过    渡】

 

 

 

【投   影】

二次电池:

锂离子电池

 

 

锂离子电池也是一种应用范围广泛的二次电池,例如现在

的移动电话、笔记本电脑里都在使用锂离子电池充当电源。

接下来我们一起来认识锂离子电池的奥秘。

学生代表发言:

1. 锂电池的发展史

2. 锂离子电池的特点

锂离子电池,寿命长,外形更灵活、方便,重量轻。电池,能量密度大、长循环寿命、放电电压平稳以及清洁无污染

等特点,使得其成为综合能力最为优秀的电池。

 

 

组织学生活动

 

 

 

 

 

 

教学内容

学生活动

教师活动

 

 

2.    锂离子电池的电芯构造简介及电极反应

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


负极: LixCn -xe- = nC+xLi+

正极: Li1-xMO2+xLi++xe-=LiMO2

   由此我们可见,随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.锂离子电池与其他电池的对比

 

 

 

 

 

 

 

 


教师对学生的陈

述进行评价补充。

并组织学生进行交流讨论

 

 

教学内容

学生活动

教师活动

【学生讨论】

 

交流在日常生活中使用锂离子电池时遇到的各种问题,并分享一些延长电池使用寿命,发挥电池最佳性能的方法窍门。

 

【过    渡】

 

随着能源供给的日趋紧张,人们在开发新型能源的同时把目光也投向如何提高现有能源的利用效率。燃料电池就是一种可将化学能高效的转化为电能的装置,燃料电池在未来会有非常广泛的应用。

教师讲述

  

燃料电池

 

学生代表发言:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


氢氧燃料电池  负极:H2 2e- =2H

正极:1/2O2 + 2H + 2e-=H2O

总反应:H2 + 1/2O2 =H2O

 

甲烷燃料电池

用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中,然后向两极分别通入CH4O2,则发生原电池反应。

负极:CH4 + 10 OH-8e-= CO3²- +7H2O

正极:2O2 +4H2O +8e-= 8OH-

总反应:CH4 +2O2 +2OH- = CO3²-+3H2O

 

 

【学生交流】

 

【学生讨论】

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

燃料电池未来的发展方向和应用前景

 

1. 如何正确的使用电池

电池不用时随便放着就可以了,因为只要不使用,电力就可以维持不变,对吗?

电池是最安全的电力来源,即使正负极装反了,也是安全的,对吗?

干电池安全性高,保存容易,不用时我们可以把它放在家中的铁质糖果盒或是金属器皿内吗?

电器内电池电力不足的时候只好换新电池,把旧电池丢掉,这样做对吗?

 

2. 电池 与 环境保护

一粒钮扣电池能污染60万升水而无法饮用。

一节一号电池烂在地里,它的溶出物可使1平方米的土壤丧失农用价值。

 

3.电池的发展趋势

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教学内容

学生活动

教师活动

 

介绍微型超薄电池,它仅05毫米厚,相当于一张名片厚,可弯曲,额定电压为15伏。这种环保电池可以根据客户要求设计成任何形状和尺寸,但售价不到同类电池的一半,适用领域非常广。  

 

 

 

教师对学生的陈述进行评价补充。

并组织学生进行交流讨论

 

教师引导组织学生讨论

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【布置作业】

一.化学电池的分类

一次电池:一次性使用,不能充电

二次电池:可以反复使用,能够充电

燃料电池:活性物质从外界加入

二.几种常见电池的电极反应

碱性锌锰电池的电极反应:

负极: Zn2OH- -2e- =Zn(OH)2

正极: 2MnO22H2O2e- =2MnOOH2OH-

铅酸电池电极反应

放电原理

          负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4

        正极PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O

充电原理

阴极PbSO4+2e-=SO42-+Pb

阳极PbSO4+H2O-2e-  =  PbO2+SO42-

氢氧燃料电池 

负极H2 2e- =2H

正极:1/2O2 + 2H + 2e-=H2O

总反应:H2 + 1/2O2 =H2O

教材第78  345

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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