内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第2课时:化学反应与电能
第六章 化学反应与能量
人教版2019 高一
原电池原理及构成条件
01
原电池原理的应用
02
CONTENTS
目录
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。
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。
新课导入
原电池原理及构成条件
PART 01
原电池原理及构成条件
任务一、探究化学能与电能的转化
学生活动1: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?
①我国目前电能主要来自火力发电,其次来自水力发电、风力发电、核能、水力发电、生物质能等。近几年中国发电总量构成对比:
2001年
2015年
2018年
结论:近阶段,火电仍是中国发电的主要组成
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任务一、探究化学能与电能的转化
②火力发电的原理是化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能:
化学能
热能
机械能
电能
燃烧
蒸汽
发电机
③优点:煤炭资源丰富,廉价方便。缺点:煤炭是不可再生资源,会造成能源危机;煤炭燃烧会产生污染性气体;转换环节多,能量损耗大,能量的利用率低
原电池原理及构成条件
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任务一、探究化学能与电能的转化
原电池原理及构成条件
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任务一、探究化学能与电能的转化
学生活动2: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 锌片:
铜片:
表面有气泡
无明显变化
反应一段时间后,烧杯外壁微热
与金属活动性顺序有关:锌与稀硫酸反应生成氢气且放热:Zn+2H+= Zn2++ H2↑,而铜不反应。
原电池原理及构成条件
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电流表指针发生偏转,说明导线中有电流产生,整个过程中化学能转化
成电能。
任务一、探究化学能与电能的转化
实验步骤 实验现象 原因分析
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
铜片:
锌片:
实验三:锌片和铜片通过导线接电流表插入稀硫酸溶液中 铜片:
锌片:
表面出现大量气泡
表面有少量(或几乎没有)气泡产生
且产生气泡的速率比实验一快。
可能因锌比铜更容易失电子,且锌失去的电子通过导线移动到铜片上,溶液中的H+再得到电子生成了H2:
2H++e-=H2↑
有气泡产生
逐渐溶解
电流表的指针发生偏转。
原电池原理及构成条件
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任务一、探究化学能与电能的转化
学生活动3: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?
概念
装置
总反应:
Zn+2H2SO4 == Zn2SO4+ H2↑
利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置叫原电池
原电池原理及构成条件
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任务一、探究化学能与电能的转化
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
构成条件
①具有活泼性不同的两个电极;②两电极插入电解质溶液中;③形成闭合回路;④能自发地发生氧化还原反应
负极
正极
电子流出
电子流入
Zn-2e-===Zn2+
2H++2e-===H2↑
氧化反应
还原反应
电子由负极经导线流向正极
自发进行的氧化还原反应
Zn+2H+===Zn2++H2↑
原电池原理及构成条件
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【典例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
A
【解析】火力发电的过程包括,化学能→热能→机械能→电能,后两个阶段都未发生化学变化,A项错误;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,B项正确;原电池的反应原理为氧化还原反应,所以原电池反应一定为氧化还原反应,C项正确;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,D项正确;答案选A。
原电池原理及构成条件
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【典例2】下列各装置能构成原