化学能与电能

1 化学能与电能化学能与电能 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 例如 日常生活中使用的手提电脑 手机 相机 摄像机 这一切都依赖于电池的应用 那么 电池是怎样把化学能转变为电能的呢 这就让我们用化学知识揭开电池这个谜 板书板书 第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 请大家打开课本看书上 39 40 页 仔细看一下那种发电量最多 火电 再看 一下火力发电过程 板书板书 一 化学能与电能的相互转化一 化学能与电能的相互转化 大家看了课本我们可以看出燃煤发电是从煤中的化学能开始经过一系列的能量 转换最终转化为电能 下面我们就来总结一下这一过程 板书板书 1 1 燃煤发电的过程 燃煤发电的过程 刚才讲了火力发电的过程 那么火力发电的利弊是什么 回答后 下面我们老师就 来总结一下 优势弊端 我国煤炭资源丰富煤炭运输不便 对环境污染严重燃煤发电成本低 能源利用率不高 从能量角度看我们可以看到火力发电是使化学能转换为电能的关键 下面我们看一下 燃煤发电的本质 写出 C O2 点燃 CO2 标出点子转移 以此反应分析燃烧本质 板书板书 2 2 燃烧的本质 燃烧的本质 氧化还原反应氧化还原反应 2 氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程 电子转移引起化学 键的重新组合 伴随着体系能量的变化 要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接 转化为电能 就要设计一种装置 使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行 如 果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来 这就是我们这节课要研究的重要知识点 原电池 这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来 类似于水库的蓄能 板书板书 3 3 原电池 原电池 将化学能转化为电能的装置 将化学能转化为电能的装置 下面我们一起做个实验通过实验来探究一下原电池的原理及工作条件 首先请大家今 天我们今天所用到的实验仪器 电流表 电极 电解质溶液 烧杯 导线 在做实验之前我提两个问题 1 锌片别插入稀硫酸中有什么现象发生 2 铜片插入稀硫酸中有什么现象发生 3 锌片和铜片连接后插入稀硫酸中 现象又怎样 为什么 演示实验演示实验 1 锌片插入稀硫酸 让同学观察现象提出问题 为什么会有气泡产生 Zn 片上大量气泡产生 说明 Zn 与稀硫酸溶液发生了反应 指导学生写出 Zn 与稀硫酸发生反应方程式并且标出电子转移 Zn 2H Zn2 H2 2 铜片插入稀硫酸 无现象 说明 Cu 与稀硫酸溶液不发生反应 3 锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 让同学观察现象提问 电流表有什么变化 电流表指针发生偏转说明什么 导线内电 流是怎么产生的 Zn 片上和 C 片上各发生什么反应 教师带领同学们一起分析 当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时 由于锌比 铜活泼 容易失去电子 锌被氧化成 Zn2 而进入溶液 电子由锌片通过导线流向铜片 溶 液中的 H 从铜片获得电子被还原成氢原子 氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出 这一变 化过程可以表示如下 板书板书 锌片 锌片 ZnZn 2e2e Zn Zn2 2 氧化反应 氧化反应 铜片 铜片 2H2H 2e 2e H H2 2 还原反应 还原反应 总反应 总反应 ZnZn 2H2H ZnZn2 2 H H2 2 我们一起来看一下原电池的工作原理 3 板书板书 1 1 原电池的原理 原电池的原理 较活泼的金属发生氧化反应 电子从较活泼的金属 负极负极 Zn Zn 流向较不活泼的金属 正极正极 Cu Cu 既然原电池都有正负极 下面我们看一下原电池的电极 板书板书 2 2 原电池的电极 原电池的电极 挂图挂图 电极电极材料电极反应反应类型得失电子 的粒子 电子流动 方向 负极负极 ZnZnZn 2eZn 2e Zn Zn2 2 氧化反应氧化反应 ZnZn 正极正极 CuCu2H2H 2e 2e H H2 2 还原反应还原反应 H H ZnZn CuCu 刚才我们认识了原电池的两个电极 下面我们再看一下这个原电池装置总结一下原电池的 条件 讨论 引出组成原电池需要的条件 原电池形成条件的探究 Zn Zn 与稀硫酸进行实验 Cu 石墨与稀硫酸进行实验 Zn 石墨与稀硫酸进行实验 Fe Zn 与稀硫酸进行实验 Cu Zn 与乙醇进行实验 板书板书 3 3 组成原电池的条件 组成原电池的条件 4 有两种活动性不同的金属 或一种是非金属导体 作电极 电极材料均插入电解质溶液中 能自发进行氧化还原反应 两极相连形成闭合电路 4 4 化学电池化学电池 化学能化学能 氧化还原反应氧化还原反应 电能电能 小结小结 为了巩固今天我们所学原电池的知识 下面请大家和我一起观察这张图 通过这幅图总结复习原电池的原理以及构成条件 G Zn Cu 正极 负极 电流 5 练习练习 1 某金属能跟稀盐酸作用放出氢气 该金属与锌组成原电池时 锌为负极 此金属是 A Mg B Fe C Al D Cu 5 把 a b c d 四块金属片浸入稀硫酸中 用导线两两相连组成原电池 若 a b 相连时 a 为负极 c d 相连时 电流由 d 到 c a c 相连时 c 极上产生大量气泡 b d 相连时 b 上有大量气泡产生 则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 A a b c d B a c d b C c a b d D b d c a 作业布置作业布置 课本中的 41 页 探究实验 板书板书 第二节第二节 化学能与电能 第一课时 化学能与电能 第一课时 板书板书 一 化学能与电能的相互转化一 化学能与电能的相互转化 板书板书 1 1 燃煤发电的过程 燃煤发电的过程 板书板书 2 2 燃烧的本质 燃烧的本质 氧化还原反应氧化还原反应 板书板书 3 3 原电池 原电池 将化学能转变为电能的装置叫做原电池将化学能转变为电能的装置叫做原电池 锌片 锌片 ZnZn 2e2e ZnZn2 2 氧化反应 氧化反应 铜片 铜片 2H2H 2e2e H H2 2 还原反应 还原反应 总反应 总反应 ZnZn 2H2H ZnZn2 2 H H2 2 板书板书 1 1 原电池的原理 原电池的原理 较活泼的金属发生氧化反应 电子从较活泼的金属 负极 流向较不活泼的金属 正极 较活泼的金属发生氧化反应 电子从较活泼的金属 负极 流向较不活泼的金属 正极 板书板书 2 2 原电池的电极 原电池的电极 负极 发生氧化反应 电子流出 流向正极 的一极负极 发生氧化反应 电子流出 流向正极 的一极 正极 发生还原反应 电子流入 来自负极 的一极正极 发生还原反应 电子流入 来自负极 的一极 板书板书 3