化学能与电能 全国优质课一等奖

与化学能电能第二节第一页，共二十六页。

植物通过光合作用将______转化为化学能；而在人体内，淀粉等糖类物质经过一系列变化将_______转化为_____。2．人类对能源利用的三个阶段

(1)柴草时期：主要能源有树枝杂草、人力、畜力、风和水的动力等。能量转化和能源利用1．生物体内的能量转化化学能化石能源(2)_________时期：主要能源有煤、石油、天然气。(3)多能源结构时期：核能、太阳能、氢能、沼气、风能、

地热能等。复习科学视野光能热能第二页，共二十六页。直接从自然界取得的能源称为一次能源风力流水煤石油天然气第三页，共二十六页。火电站一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源第四页，共二十六页。

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，又称为电力。第五页，共二十六页。思考与交流电力产生的方法水力发电核能发电风能发电波浪能发电地热能发电火力发电第六页，共二十六页。火电站工作原理示意图思考：火力发电中，能量是怎样进行转化的？化学能（煤）热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（蒸汽轮机）第七页，共二十六页。2、火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起第八页，共二十六页。问题探讨氧化剂和还原剂直接接触反应，则化学能转化为热能，要将化学能直接转化为电能，如何让电子定向移动？第九页，共二十六页。实验探究:实验2-4（2）若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在稀H2SO4溶液中，观察铜表面有什么现象？（1）将Zn片,Cu片分别平行插入稀H2SO4溶液中，各有什么现象？为什么？（3）导线间接一电流表有什么

现象产生？稀H2SO4ZnCuAZnCu稀H2SO4第十页，共二十六页。

思考交流组内交流列出想法演示探究实验现象3.将化学能直接转化为电能的装置。3.从能量变化的角度分析这是一种什么装置？铜片表面产生气泡，锌片部分溶解，电流表指针偏转。2.Zn失去电子

导线铜片H+获得电子AZnCu稀H2SO4电子定向移动产生电流，故电流表指针偏转。1.H+得到的电子是Cu失去的吗？Cu起什么作用？2.电子如何流动？电流表的指针为什么会偏转？1.H+得的电子是Zn失去的，Cu起导电的作用。第十一页，共二十六页。一、化学能与电能的相互转换1、原电池的定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池。3、锌铜原电池的工作原理电极材料电子转移电极反应式反应类型Zn片Cu片总离子方程式Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑还原反应氧化反应失电子得电子2、原电池的本质：氧化还原反应第十二页，共二十六页。复习巩固——原电池1、原电池的定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池。2、原电池的本质：氧化还原反应3、原电池的工作原理：负失氧，正得还失e－氧化反应Zn－2e－

=Zn2＋锌铜原电池电子从负极流向正极外电路得e－还原反应2H＋＋2e－=H2↑阳离子负极正极H2SO4溶液阴离子内电路第十三页，共二十六页。理论上讲，可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。复习巩固——原电池4、原电池的形成条件：⑴活泼性不同且能导电的两个电极；⑵电极需插入电解质溶液中；⑶两极相连形成闭合回路；负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或石墨等⑷能自发地发生氧化还原反应。第十四页，共二十六页。小结化学能与电能间接：直接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能装置原电池概念构成条件工作原理第十五页，共二十六页。(1)根据一个氧化还原反应的方程式，将其拆分为氧化反应和还原反应两个半反应。(2)根据原电池反应特点，结合两个半反应，选择合适的电极材料和电解质溶液设计原电池。原电池原理的应用1.加快氧化还原反应的速率一个自发的氧化还原反应，设计成原电池时，反应速率增大。2.用于比较金属的活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。3.设计原电池/做电源4.用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。第十六页，共二十六页。判断方法负极正极①电极材料较活泼金属较不活泼金属或石墨②通入物通入还原剂通入氧化剂③两极反应类型氧化反应还原反应④电子流向(或电流方向)电子流出(或电流流入)电子流入(或电流流出)⑤离子流向阴离子流向阳离子流向⑥电极质量变化质量减小质量增加⑦有无气泡—有气泡产生原电池正、负极的判断第十七页，共二十六页。实验探究——原电池形成的条件AZnCu稀H2SO4AZnC稀H2SO4AZnZn稀H2SO4第一组：电极材料的探究（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同且能导电的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或石墨等第十八页，共二十六页。实验探究——原电池形成的条件第二组：溶液的探究（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中。AZnCuH2SO4AZnCu酒精第十九页，共二十六页。实验探究——原电池形成的条件第三组：电路的探究（可以）（不可以）形成条件三：形成闭合回路。AZnCuH2SO4ZnH2SO4ACuH2SO4第二十页，共二十六页。【注意】电子不下“水”，离子不上“线”原电池工作时导电粒子流向电子流向(外电路)：负极→导线→正极(电流方向与电

子流向相反)。离子流向(内电路)：阴离子向负极移动，阳离子向正

极移动。失e－氧化反应Zn－2e－

=Zn2＋锌铜原电池电子从负极流向正极外电路得e－还原反应2H＋＋2e－=H2↑阳离子负极正极H2SO4溶液阴离子内电路第二十一页，共二十六页。实验探究——原电池形成的条件第四组：本质的探究（可以）（不可以）条件四：自发的氧化还原反应（放热反应）AZnCuH2SO4ACCuH2SO4第二十二页，共二十六页。①活动性不同的两极。②闭合回路/两极接触。③熔融的电解质/电解质溶液④自发的氧化还原反应（放热反应，△H＜0）原电池(1)定义：把化学能转化为电能的装置。(2)原电池的形成条件：第二十三页，共二十六页。依据原电池的形成条件判断(1)看电极：两极为导体，且存在活动性差异；(2)看溶液：两极插入电解质溶液中；(3)看回路：形成闭合回路或两极直接接触；(4)看本质：看能否发生氧化还原反应。能否形成原电池的判断第二十四页，共二十六页。练习11.判断装置能否构成原电池？若不是，说明理由；

①