内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第六章 化学反应与能量
第2课时:化学反应与电能
课程学习目标 1.通过实验探究,认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
2.通过对原电池的学习,体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
3.通过原电池的学习,能举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要素,并能分析简单原电池的工作原理。
核心素养水平 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观(能量变化)和微观(电子转移)相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。
2.科学探究与创新意识:能设计实验探究方案进行对比实验,认识构成原电池原理的条件及其原理,提高实验探究能力
3.证据推理与模型认知:能基于铜锌电池模型的认识,通过对化学电源的分析,能利用原电池模型分析新型电池工作原理。
课程学习目标与核心素养水平
致老师和同学们:
①由于ppt含较多高质量素材和视频,故资源比较大。
②所用视频均内嵌在ppt中,不需要另外下载。本节共有3个视频,根据需要选择即时播放。
视频清单
①原电池实验
②水果电池的制作
③电池200年进化史
新课导入
生活中人们使用的电能来自于哪里?
我们的生活很难离开电
同学们,当你们给自己的手机充电时;在晚上打开电灯照明的时候。在炎炎夏日中,打开电冰箱的时候。
你们想过没有,我们用的电到底是哪里来的?各位同学都应该非常的清楚,家里用的电,来自于发电厂。那同学们知道有多少种发电的方式呢。
火力发电
水力发电
风力发电
太阳能发电
核能发电
电池供电
资料卡片
2001年
2015年
2018年
近几年中国发电总量构成对比
2018年,中国发电总量占比世界发电总量的1/4;近阶段,火电仍然是中国发电的主要组成;其它形式的发电占比逐年在增加。
化学能
燃料燃烧
热能
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
直接?
火力发电原理:化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能。
1.煤炭是不可再生资源,会造成能源危机。
2.煤炭燃烧会产生污染性气体。
3.转换环节多,能量损耗大,能量的利用率低。
弊端
煤炭
一、火力发电
能否将化学能直接转化为电能?
【实验6-3】
(1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
(2) 用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象。
(3)如图6-6所示,用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表,观察电流表的指针是否偏转。
实验探究
演示实验6-3
实验探究
实验探究
装置 现象 解释或结论
实验1 ①锌片:不断溶解,且锌片上有_________
②铜片:___________ 锌是活泼金属能与稀硫酸反应产生氢气;铜不能与稀硫酸反应
实验2 ①锌片:不断溶解
②铜片:_______,但铜片上产生大量气泡
③电流计:指针发生______ 有______产生,装置中_____能转化为_____能
实验探究
二、原电池
1.定义:将化学能转变成电能的装置叫做原电池。
2.电极:
正极:
负极:
电子流入的电极
电子流出的电极
通常是不活泼金属或石墨电极
通常是活泼金属
得电子,化合价降低,发生还原反应
失电子,化合价升高,发生氧化反应
电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应
Zn片
Cu片
电极总离子反应
负极
正极
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
氧化反应
还原反应
Zn+2H+=Zn2++H2↑(两个电极反应之和)
小结:
负极
失去电子的一极
氧化反应
活性强
正极
得到电子的一极
还原反应
活性弱
3.电极反应式书写:
二、原电池
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
阳离子
阴离子
SO42-
发生溶解
产生气泡
原电池总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
电子流向:负极 沿导线 正极
电流方向:正极 沿导线 负极
电子、离子的移动方向
外电路:
内电路:
外电路
内电路
4.工作原理
负氧正还
【正向正,负向负】
阳离子向正极移动;阴离子向负极移动
电子不下水,离子不上岸
【提醒】电子不能进入水溶液,离子不能进入导线
二、原电池
(4)有自发进行的氧化还原反应
(1)两个活泼性不同的电极,如:金属与金属、金属与非金属
(2)电解质溶液 (溶液或者熔融)
(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
5.原电池的构成条件
思考:下列装置是否可以构成原电池?
×
√
√
×
×
×
思维启迪
【典例1】下列装置能形成原电池的是( )
A.①②③⑦ B.①②⑤⑥
C.①②③④ D.①②③⑥⑦
A
典例