第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019 不定项版）

第2课时　化学反应与电能 课程标准 核心素养目标 　　1.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2．从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理，体会研制新型电池的重要性。 　　1.证据推理与模型认知：借助原电池装置和原理的学习，体会化学能到电能的直接转化，建构原电池装置认知模型。 2．科学探究与创新意识：以原电池为例认识化学能可以转化为电能，结合实验从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理，学习科学探究方法。 [对应学生用书P48] 一、化学能与电能的转化 1．火力发电 (1)火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。 (2)火力发电过程中能量转化 化学能热能机械能电能 其中，燃烧(氧化还原反应)是火力发电的关键。 2．原电池及其工作原理 (1)探究原电池的构成及工作原理(实验6－3) 实验操作 实验现象 结论 ①将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象 锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生 锌与稀硫酸反应产生H2，铜不能 ②用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象 锌片逐渐溶解，铜片表面产生气泡 锌与稀硫酸反应而溶解，铜片表面产生H2 ③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 锌片逐渐溶解，铜片表面产生气泡，电流表指针偏转 形成原电池，导线中有电流通过 (2)理论分析 锌片和铜片通过导线连接，插入稀硫酸中形成原电池，装置如图所示： 电极上的变化 电极反应式 锌片 发生氧化反应生成Zn2+而进入溶液 Zn－2e－===Zn2+ 铜片 电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中H＋从铜片获得电子，发生还原反应生成氢分子从铜片上放出 2H＋＋2e－===H2↑ 电池总反应式为Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑。 3．原电池 二、常见化学电源 1．化学电源的分类 2．酸性锌锰干电池(一次电池) (1)电池构造 (2)电池分析 3．铅酸蓄电池(二次电池) (1)铅酸蓄电池的构造示意图 (2)放电时的工作原理 ①负极材料是铅(Pb)，正极材料是二氧化铅(PbO2)，电解质溶液是稀硫酸。 ②放电时，电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 ◆拓展延伸 火力发电的弊端 (1)消耗大量化石燃料，造成能源的浪费。 (2)能量经过多次转化，能量利用率低、损失大。 (3)化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NOx、粉尘等)，污染环境。 ◆名师点拨 对于原电池的理解 (1)原电池反应的本质是自发进行的氧化还原反应。 (2)原电池中能量的主要转化形式是化学能→电能，还存在化学能→热能等转化形式。 (3)还原剂在负极上失去电子，是负极反应物； 氧化剂在正极上得到电子，是正极反应物； 电极材料(如石墨电极)通常是能够导电的固体。 ◆名师点拨 原电池的判断方法 依据原电池的构成条件判断，主要为“四看”： ◆名师点拨 原电池中粒子的移动 在原电池中： (1)电子在导线中定向移动：负极正极； (2)离子在电解质溶液中定向移动：阳离子正极，阴离子负极； (3)电流在整个电路中流动： 正极负极正极。 【注意】电子只在电极和导线之间移动，不能进入电解质溶液。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◆拓展延伸 碱性锌锰干电池 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 正极反应：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ 电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2 ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)在原电池的电解质溶液中，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动(　　×　　) (2)在Zn­Cu­CuSO4溶液形成的原电池中，正极发生反应：Cu2+＋2e－===Cu(　　√　　) (3)在Mg­Al­NaOH溶液形成的原电池中，M