内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第二课时 化学反应与电能
【学习目标】1.通过查阅资料、阅读思考,能举出化学能转化为电能的实例,辨识简单原电池的正负极及正负极上发生的化学反应类型。
2.通过实验探究、讨论交流,知道原电池概念及原电池工作原理是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置,知道构成原电池的条件。
3.通过观察现象、原理分析,会判断原电池的正极、负极,能正确书写简单原电池的电极反应式,了解常见的化学电源,感受化学能转化为电能的奇妙。
【学习重点】原电池概念、原理、组成及应用
【学习难点】原电池工作原理及构成条件
【课前预习】
旧知回顾:1.氧化还原反应的特征和本质分别是什么?
2.化学反应中物质变化和能量变化有何特点?
新知预习:1.火力发电过程中能量是如何转化的?火力发电存在哪些问题?
① 火力发电过程中能量是转化:
②火力发电的缺点:
2.构成原电池的条件是什么?在原电池中电子、电流的流向有何特点?
【课中探究】
情景导入:电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。小到日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……大到火箭上天、神州六号宇宙飞船遨游太空,这一切都依赖于电池的应用。播放电池的发展史(见PPT视频)
一、原电池原理及构成条件
活动一、探究化学能与电能的转化
任务一、阅读思考:阅读教材P36页内容,思考生活中人们使用的电能来自于哪里?火力发电中化学能是如何转化为电能的?有何优缺点?
任务二、实验探究:根据教材P36页【实验6-3】,完成实验,观察实验现象,分析实验原理,填写表格内容:
实验步骤
实验现象
原因分析
实验一:分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中
实验二:锌片和铜片先接触插入稀硫酸溶液中,然后再用导线连接
实验三:锌片和铜片通过导线接电流表插入稀硫酸溶液中
任务三、讨论交流:结合【实验6-3】,以铜锌稀硫酸原电池为例,思考什么是原电池?有何特点?你认为构成原电池的条件是什么?并填写表格内容。
①原电池的概念及工作原理:
概念
装置示意图
电极材料
电极名称
电子转移
电极反应式
反应类型
锌片
铜片
电子的流向
反应本质
总反应式
②构成原电池的条件:
【对应训练】1.下列叙述不正确的是( )
A.用天然气火力发电时,每一步都需要化学反应来完成
B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源,保护环境
C.原电池反应一定为氧化还原反应
D.在火力发电时,化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量的变化
2.下列各装置能构成原电池的是 ( )
活动二、设计简单的原电池
任务一、实验探究:结合教材P37页“探究”内容,完成教材三个实验,并回答“问题核讨论”的三个问题。
原电池的设计方法:
任务二、归纳小结:请画出原电池的工作原理示意图,思考如何判断原电池的正负极?
①原电池的工作原理:
注意:
②原电池正、负极的判断方法:
注意:
【对应训练】1.某实验小组为研究铁的腐蚀与防护,设计如图所示的实验装置。下列说法正确的是( )
A.图1:a点的电极反应式为Fe--2e-==Fe2+ B.图1:b点溶液变红
C.图2:若d为锡,则为牺牲阳极的阴极保护法 D.图2:若d为石墨,两个实验均为铁的吸氧腐蚀
2.下列有关原电池的说法正确的是( )
A.将反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计为原电池,则可用Zn为负极,Fe为正极,FeCl3为电解质
B.铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极
C.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
D.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,Mg较活泼作负极
二、原电池原理的应用
活动一、几种常见的化学电源
任务一、阅读思考:阅读教材P38页内容,思考一次电池、二次电池、燃料电池的概念和特点分别是什么?并完成表格内容。
几种电池的特点比较:
名称
干电池(一次电池)
充电电池(二次电池)
燃料电池
特点
举例
任务二、讨论交流:原电池原理在化学上有哪些应用?
【对应训练】1.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是( )
A.图甲:通入O2的一极为正极
B.图乙:锌锰干电池属于一次电池
C.图乙:在使用锌锰干电池的过程中,MnO2被还原
D.图丙:正极的电极反应式为PbO2-2e- +SO42-+4H+==PbSO4+2H2O
2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极