第二章 第二节 化学能与电能.doc

第二节 化学能与电能教师活动学生活动复习：吸热反应和放热反应的判断（可以省略）引入：前不久，日本因为地震引起了核电站的核泄漏，引起了各国的关注，在前面的学习中，我们知道化学能可以和热能相互转化，那么你们知道核电站是哪两种能量在转化呢？对，是核能转化为电能，那么除了核电站，我们还有很多类型的发电站，同学们能举几个例子吗？不错，很多能源都可以转化为我们需要的电能，但是刚才同学们举例的几种能源，有的是可以直接从自然界中取得的，比如“风力，水力，煤炭”等，我们把这类能源称为一次能源；但是“电力”却不能直接从自然界中获得，而是必须经过加工转换才能得到，我们把这类能源称为二次能源。答：核能转化为电能答：风力发电站，水力发电站（三峡水电站），地热发电站，火电站等等副板书：一次能源：（能直接从自然界中取得的能源，如风力/水力/煤炭等。）二次能源：（不能直接从自然界中获取，而必须经过加工转换才能得到的能源，如电力等。）问：在这些能源中，电能是我们在日常生活和生产中应用得最多的一种能源，我们的电器都需要电能，同学想想，在你的生活和学习中，都在怎样使用电能呢？答：家用电器，手机，电脑师：看来需要用电的地方还真是多，在前面的学习中，我们知道化学能可以转化为热能，那么化学能可不可以转化为电能呢？又是如何转化的呢？这就是我们今天要学习的主要内容。板书：第二节 化学能与电能一. 化学能转化为电能化学能热能机械能电能刚才大家也知道了,发电站有很多种,但是我国主要使用的发电站只有几种,大家看到书的40页,是2001年我国发电总量构成，大家能从图中读出什么内容？大家看到图2-8，是火电站的工作原理和流程图，根据图中，说明它的能量转换。火电发电站居于首位，估计在2050年前后，水力和其它能源提供的发电量会逐步增加，但是火力发电仍是十分重要的供电方式。火电站是通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之气化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电的。提问：在这个过程中，经历了哪些能量变化？ 化学能热能机械能电能师：燃烧是化学能转换为电能的关键提问：火力发电站的优势和弊端各有哪些?优势弊端我国煤炭储量丰富燃煤发电成本低煤炭运输不便污染严重能源利用率不高提问：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电b、研究新的发电方式师：方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能，减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。我们把这种能把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池，大家想想平时都用到了哪些电池？手提电脑、手机、相机、摄像机，神舟飞船板书：二原电池1定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池 有电能，必须要有电流产生，也就是要有定向移动的电子，在我们以往的化学知识中，那类反应才有电子的转移呢？（未能很好阐释清楚）氧化还原反应对，氧化还原反应里就有电子的转移，但是是不是只要是氧化还原反应就能够产生电流呢？我们一起来看看下面的实验。第一组：实验1 把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里锌片上有气泡冒出，铜片上没有反应。第二组：实验2 把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里并用导线将锌片和铜片连起来。铜片上有气泡生成，而锌片上却没有。第三组：实验3 锌片和铜片导线连接插入稀硫酸中，导线间接上电流表 指针偏转提问：指针偏转说明了什么？为什么有电流产生？有电流产生【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：锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应），负极铜片：2H+ + 2e- = H2 （还原反应），正极总反应：Zn2H+ = Zn2+ + H2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。师：这样的一个装置就是原电池，那么在什么情况下，才能形成原电池呢？思考：电子转移，电极，电解质溶液，闭合回路。【板书】2组成原电池的条件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3、反应式：锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）铜片：2H+ + 2e- = H2 （还原反应）总反应：Zn2H+ = Zn2+ + H24、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。正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极。详细解释原电池反应的微观原理，如电路中电子的转移方向，及电流方向，在哪极产生气体的原理，最后用flash演示原电池的微观变化，以此来帮助学生理解原电池 【板书】5、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）。板书：第二节 化学能与电能一化学能转化为电能化学能热能机械能电能二原电池1定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池2组成原电池的条件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3、反应式：锌片：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应）铜片：2H+ + 2e- = H2 （还原反应）总反应：Zn2H+ = Zn2+ + H24、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。正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极。5