1、高一化学学案内 容:化学能与电能时 间:2016年3月21日命题人:李芸芸 赵燕丽姓名: 班级: 第一节 化学能与电能(第1课时)【学习目标】1. 熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。2. 知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置,通过实验理解原电池的工作原理及构成条件。3. 学会正确书写电极反应式。4. 熟悉原电池的应用。【学习重点】原电池的概念及构成条件【学习难点】原电池的工作原理一化学能与电能的相互转化1. 电能使用电器时都需要电能。电能是现在社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。【归纳总结】一次能源与二次能源对比能源类别定义实例一次能源太阳能、风
2、能、地热能、潮汐能、 、 等。二次能源电能(水电、火电、核电)、蒸汽能、机械能等。2. 火力发电火力发电是指通过化石燃料的燃烧,使 能最终转化为 的过程。在火力发电过程中,经历了一系列的能量转换: 【想一想】火力发电的优缺点有哪些?【提出问题】能否将化学能直接转化为电能,提高能量的利用率?3. 化学能与电能的直接转化 化学能可通过 反应直接转化为电能。【探究实验】(1) 把互不接触的铜片、锌片放到盛有稀硫酸的烧杯里,观察到 ,写出有关反应的化学方程式 。在此反应中有无能量的转化?若有,是 能转化成了 能。(2)把铜片和锌片用导线连接起来,再放到盛有稀硫酸的烧杯里,观察到的现象是 ,根据 可以断
3、定铜片 (是或否)参加反应。(3) 在导线中间串联一电流表,可以观察到 ,这说明导线里面有 通过。在此过程中, 能转化成了 能。得出结论:要将化学能直接转化为电能,必须将氧化反应和还原反应在不同区域进行,同时架设桥梁,使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域而形成电流,这样将 能直接转化为 能的装置叫做原电池;原电池的反应本质是 反应。4. 原电池的构成条件和工作原理(1)原电池的构成条件【探究实验】把上述(3)中的铜片换成锌片,使两个电极材料相同,实验现象为 ;把上述(3)中烧杯里的硫酸换成75%酒精,实验现象是 ;把串联着电流表的锌片与铜片分别放到两支盛有稀硫酸的烧杯里,现象为 。总结原电池的构
4、成条件:思考交流:在铜锌原电池中,如果用的是纯锌,则在锌片表面几乎观察不到气泡,而在实验中我们所用的是粗锌(含有碳),在锌片和铜片表面都有气泡产生,你现在能解释这种现象吗? (2) 原电池的工作原理根据原电池反应原理,分析上图并填空Zn片:电极名称: 电极反应类型: 电极反应式: Cu片:电极名称: 电极反应类型: 电极反应式: 原电池总反应式: 从能量转化角度看,原电池工作时, 极失去电子,电子通过导线流向 极,溶液中氧化性物质 电子,发生 反应,这样氧化反应和还原反应不断发生, 极不断的失去电子,失去的电子不断地通过导线流向 极,被氧化性物质得到,闭合回路中不断有 产生,也就形成了电流,即
5、 能直接转化为 能。【提出问题】根据所学内容,试总结原电池正负极的判断方法。(3)原电池中的电极名称及电极反应式的书写负极:电子 的一极, 电子,发生 反应(如上述原电池中的 片);正极:电子 的一极, 电子,发生 反应(如上述原电池中的 片);电极反应式:表示负极、正极得失电子的情况的式子,如上图中ZnCu原电池的电极反应式。(4) 原电池工作原理的应用比较金属活动性;改变化学反应速率;设计原电池;保护金属设备;【课堂练习】1.下列关于原电池的说法正确的是:( )A.在正极上发生氧化反应 B.化学性质较活泼的金属为负极C.在外电路,电子流出正极 D.是由电能转化为化学能的装置2.如下图所示的装置能够组成原电池且产生电流的是( )3.下列烧杯中盛有的都是稀硫酸,其中在铜电极能产生气泡的是( )4. 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,外电路的电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,d极逐渐溶解,则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )A、abcd B、acdb C、cadb D、bdca5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反应的的原电池正确组合是( )ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl