人教版必修课本(2) 第二节 化学能与电能 第一课时 主讲 胡焕裕 广东 惠来一中
三维目标 一、知识与技能 掌握化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,并完成化学能与电能的化学实验。 形成原电池的概念,探究构成原电池的条件。 二、过程与方法 对化学能与电能转化的化学实验进行探究,提高学生探究能力,学习科学探究的基本方法。 能对自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。 三.情感、态度与价值观 激发学生学习化学的兴趣,培养学生的探究能力。 关注能源问题,逐步形成正确的能源观。
形形式式的电池
1.火力发电厂的生产过程
2.火力发电厂的工艺流程图
【提问】:请同学们指出火电厂中,从开始到结束能量是怎样转化? 燃烧 蒸汽 发电机 化学能 热能 机械能 电能 火力发电有哪些弊端呢? 火力发电虽然是我国的主要供电方式,但从上面分析可知,火力发电机械设备复杂,能效不高,污染较大,且利用的是不可再生能源,很显然不符合“科学发展观”的基本要求。
第二节.化学能与电能 目录 一、化学能与电能的相互转化。 (一)火力发电 化学能转化成热能,热能转化成机械能,机械能转化成电能。
[实验探究1]用锌片、铜片、稀硫酸按下列要求做实验: 实验步骤 现象 锌片插入稀硫酸 铜片插入稀硫酸 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 锌片和铜片之间连接电流表
(二)化学能直接转化为电能的原理与装置。 【讨论、设疑】 [提问]锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片和铜片有什么现象产生? [提问]电子流动的方向如何? 【多媒体动画】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中的实验。
+ - Cu Zn 电子 e SO42- H+ SO42- H+ H+ SO42- H+ SO42- SO42- SO42- H+
+ - Cu Zn e 电子 SO42- H+ H+ H+ SO42- Zn2+ SO42- H+ SO42- Zn2+ SO42- H+
+ - e Cu Zn 电子 Zn2+ H+ SO42- H+ SO42- H+ H+ H+ SO42- SO42- H+ Zn2+
+ - e e e Cu Zn e e e SO42- Zn2+ Zn2+ H+ SO42- H+ SO42- H+ SO42- H+
+ - 电流计发生偏转 e e e e e e Cu Zn H+ H+ Zn2+ SO42- Zn2+ SO42- SO42- H+
+ - e e e e e Cu Zn SO42- SO42- H+ SO42- Zn2+ H+ SO42- H+ Zn2+ H+ H+
+ - 电流计发生偏转 e e e e e e Cu Zn SO42- Zn2+ H+ H+ SO42- SO42- Zn2+ H+ H+
+ - 电流计发生偏转 e e e e e e Cu Zn SO42- Zn2+ H+ H+ SO42- SO42- Zn2+ H+ H+
+ - 电流计发生偏转 e e e e e e Cu Zn H+ H+ Zn2+ SO42- Zn2+ SO42- SO42- H+
+ - 电流计发生偏转 Cu Zn e e e e H+ SO42- SO42- e Zn2+ SO42- H+ H+ SO42- H+ e
+ - e e e e Cu Zn e e e e SO42- SO42- H+ SO42- e SO42- Zn2+ H+ Zn2+
+ - e Cu Zn e e e e e e SO42- SO42- SO42- e SO42- H+ H+ Zn2+ Zn2+ H+
+ - e e e e e e e Cu Zn e e e e e H+ SO42- SO42- SO42- SO42- Zn2+ H+
+ - e e e e e e e Cu Zn e e e e e H+ SO42- SO42- SO42- SO42- Zn2+ H+
+ - e e e e e Cu Zn e e e e e e SO42- e SO42- SO42- e SO42- Zn2+ SO42- H+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ H+ SO42- Zn2+ Zn2+ SO42- H+ SO42- H+ SO42- Zn2+ Zn2+ SO42- SO42- SO42-
+ - e e e e Cu Zn e e e e SO42- SO42- SO42- e SO42- Zn2+ SO42- SO42- H+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ SO42- Zn2+ SO42- H+ H+ SO42- Zn2+ SO42- Zn2+ SO42- SO42- Zn2+ H+
+ - e e e e e e Cu Zn e e e SO42- e SO42- SO42- SO42- SO42- H+ Zn2+
+ - e e e e e e Cu Zn e e e e SO42- Zn2+ SO42- H+ SO42- Zn2+ SO42-
+ - e e e e e e e Cu Zn e e e e e SO42- SO42- SO42- SO42- Zn2+ H+ Zn2+
+ - e e e e Cu Zn e e e e SO42- SO42- SO42- e SO42- Zn2+ H+ Zn2+ SO42-
+ - e e e e e e Cu Zn e e e SO42- e SO42- SO42- Zn2+ SO42- SO42- Zn2+
+ - e e e e e e Cu Zn e e e SO42- e SO42- SO42- Zn2+ SO42- SO42- Zn2+
+ - e e e e e e Cu Zn e e e e SO42- SO42- SO42- Zn2+ SO42- Zn2+ Zn2+
+ - e e e e e e Cu Zn e e e SO42- e SO42- SO42- SO42- Zn2+ Zn2+ SO42-
+ - Cu Zn SO42- Zn2+ Zn2+ Zn2+ SO42- Zn2+ Zn2+ SO42- SO42- Zn2+ SO42-
+ - Cu Zn SO42- Zn2+ Zn2+ Zn2+ SO42- Zn2+ Zn2+ SO42- SO42- Zn2+ SO42-
+ - Cu Zn SO42- Zn2+ Zn2+ Zn2+ SO42- Zn2+ Zn2+ SO42- SO42- Zn2+ SO42-
原电池的定义:化学能转变为电能的装置。 【提问】在初中我们学习了电路,电源的正负极该如何规定呢? 我们的原电池就是电源的雏形,它也有正负极且规定一样。 【提问】上面的原电池的正负极分别是什么?它们发生怎样的变化呢?请同学们完成表一
表(一) Zn Zn Cu 2H++2e-=H2 H+离子 电极 材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向 负极 锌片 正极 铜片 氧化反应 Zn—2e-=Zn2+ Zn Zn Cu 2H++2e-=H2 还原 反应 H+离子
[提问]若把上面实验中的锌片和铜片改为铁丝和铜丝,并[实验探究2] 进行实验,会观察到什么现象? [实验探究2](1)铁丝和铜丝,把它们的上端连接在一起插入稀硫酸溶液。 (2)铜丝和铜丝,把它们的上端连接在一起插入稀硫酸溶液。 [提问]原电池的电极材料应具备什么条件呢? 活泼性不同的两种金属或金属与非金属做电极材料。 [提问]原电池的正负极如何判断? 由电极材料活泼性强弱、反应类型和电子流动方向决定
1、原电池正负极的判断方法 电极 电极材料 反应类型 电子流动方向 负极 还原性较强的金属 氧化反应 负极向外电路提供电子 正极 还原性较弱的金属 还原反应 正极从外电路得到电子
[问] 下面哪种装置可以形成原电池? B A C D
[提问] :回忆上面做过的实验和练习,请同学们再思考,构成原电池的条件是什么?原电池的本质是什么? A可以形成原电池, B 是同种金属, C 酒精是非电解质, D不能形闭合电路. [提问] :回忆上面做过的实验和练习,请同学们再思考,构成原电池的条件是什么?原电池的本质是什么? 2.构成原电池的条件 . (1)有两种活动性不同的金属 (或一种是非金属导体)作电极 (2)电极材料均插入电解质溶液中 (3)两极相连形成闭合回路 3 .原电池的本质:氧化还原反应
想一想 D [提问] 若把D两个烧杯中的稀硫酸分别改为硫酸锌和硫酸铜,再插入一个盐桥,能否构成原电池? [动画投影]
[多媒体动画投影] 锌铜原电池装置示意图
思考与练习 1、1780年,意大利生物学家伽伐(Galvani,L.) 在做青蛙的解剖实验时为什么青蛙有抽搐现象? 原电池的雏形 理论解释 :生物电观点
2、X、Y、Z都是金属把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) A、X>Y>Z B、X>Z>Y C 、Y>X>Z D、Y>Z>X c
3、某原电池的离子方程式是:Zn + Cu2+=Zn2++ Cu,该原电池正确的组成是 ( ) B 正极 负极 电解质溶液 A Cu Zn HCl B CuSO4 C D ZnCl2
[总结]本节课,我们学习了化学能与电能的转化,特别要注意原电池的构成条件以及电极的判断。 第二节.化学能与电能 一、化板书设计 学能与电能的相互转化。 (一)火力发电 化学能直接转化为电能的原理与装置 1、原电池概念 化学能转变为电能的装置。 2、构成原电池的条件 (1)有两种活动性不同的金属(或一种是做非金属导体)作电极 (2)电极材料均插入电解质溶液中 (3)两级相连形成闭合回路 归纳
再见