1.2 化学能转化为电能-电池 课件-2026-2027学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学能转化为电能，围绕原电池原理及单液、双液、隔膜电池的发展展开。以小明停电制作无电源风扇为情境导入，通过演示实验、问题探究及资料卡片搭建从现象到原理再到应用的学习支架。 其亮点在于突出科学探究与实践，通过小组合作组装原电池实验培养动手能力，结合证据推理构建电池模型，应用前景联系冬奥会氢燃料客车等体现科学态度与责任。采用情境教学与实验探究，助力学生提升探究能力，教师可高效落实核心素养。

化学能转化为电能 --探秘有趣的风扇魔术 请提前准备好：鲁科版课本 学案 笔记本 双色笔 明德善行 自强不息 课标要求 核心素养 1．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 2．理解原电池的工作原理,认识从单液原电池发展到双液原电池、隔膜电池的过程变化，并能理解原电池设计的实用性。 1. 宏观辨识与微观探析 以锌铜原电池为例，从宏观和微观相结合的角度讨论分析，理解原电池的工作原理。 2. 证据推理与模型认知 通过单液、双液电池、膜电池进行证据推理与模型构建。 3. 科学探究与创新意识 在实验过程、学习过程中发现问题、敢于质疑、勇于创新。 4. 科学态度与社会责任 培养严谨求实的科学态度，体会化学来源于生活、服务于生活。 学习目标 明德善行 自强不息 小明是高一学生，喜欢做各种有趣的实验，在一个炎热的夏天，小区里突然停电了，特别热，于是他就想，如果能有一个不需要外接电源的风扇就好了！ 情境引入 明德善行 自强不息 老师给大家提供了风扇装置和所需试剂，我们一起看看吧！ 演示实验 1.两个电极 3.闭合回路 2.电解质溶液 4.自发的氧化还原反应 明德善行 自强不息 知识回顾 单液原电池工作原理 思考：1.实际操作时会发现锌表面也有红色物质，是什么？怎么产生的？ 2.这种单液铜锌原电池有哪些缺点？如何解决？ 负极 氧化反应 Zn－2e-=Zn2+ 正极 Cu2++2e-=Cu 还原反应 原电池总反应式： Zn＋Cu2+===Zn2＋＋Cu 明德善行 自强不息 还原剂Zn 与 氧化剂CuSO4 不直接接触 解决问题的关键： 深度思考 能否形成原电池，产生电流？ 明德善行 自强不息 1.盐桥中一般装有饱和的KCl （或NH4NO3）和琼脂制成的胶冻；胶冻的作用是防止管中溶液流出； 2.K+和Cl-能在胶冻内自由移动; 3.盐桥中离子浓度大，离子只出不进。 资料卡片 明德善行 自强不息 合作探究 请大家以小组为单位组装单液和双液Cu-Zn原电池，观察现象。 提供的物品: Zn片、Cu片、ZnSO4溶液、CuSO4溶液、灌有饱和KCl溶液的盐桥、金属导线、电流计、 电解槽 时间为3min, 两人操作，一人记录，其余人观察 明德善行 自强不息 负极 氧化反应 正极 还原反应 Cl- K+ 1、工作原理 双液原电池工作原理 ①沟通内电路，形成闭合回路 ②平衡电荷 ③避免电极与电解质溶液直接反应 盐桥作用？ 优势： 能量利用率高 电流更稳定 明德善行 自强不息 与单液原电池相比，双液原电池电流表指针偏转一样么？原因是什么？ 1.离子运动的距离长 2.离子运动的通道窄 3.离子容量小 改进? 缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积 能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？ 深度思考 明德善行 自强不息 离子交换膜 一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 隔膜原电池 明德善行 自强不息 应用前景 “碳中和” 明德善行 自强不息 应用前景 明德善行 自强不息 优势：发电效率高，环境污染少。 1. 燃料电池系统燃料-电能的转换效率在45%~60%之间， 而火力发电和核电的效率仅为30%~40%。 2.供电量易于调节，能适应电器负载的变化，而且不需 要很长的充电时间。 可共选择的燃料很多，如氢气、烃类、肼、甲醇、氨、煤气等液态或气态燃料。 燃料电池优势 明德善行 自强不息 1、电解质溶液： 。 2、电极材料： 正极 ，负极 。 3、电极反应式 ： 负极: 。 正极: 。 以2H2+O2 = 2H2O反应，设计一个原电池, 画出装置图，标出电极材料、电极名称、写出电极反应式。 学以致用 原电池的应用-设计原电池 明德善行 自强不息 整体建构 单液原电池 双液原电池 隔膜原电池 氢氧燃料电池及其应用 明德善行 自强不息 1.反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成如图所示原电池，下列叙述正确的是（ ） A.盐桥（饱和KNO3琼脂）中的K+ 移向Cu(NO3)2溶液 B.Ag作负极，Cu作正极 C.工作一段时间后，溶液中c(Cu2+)增大 D.取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转 C 当堂检测 明德善行 自强不息 2.据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是（     ） A.负极反应式为：4OH－ -4e－ =O2＋2H2O B. 工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2=2H2O D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 当堂检测 A 明德善行 自强不息 你的收获 谈谈你的收获 明德善行 自强不息 $