1、第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能学习目标：1、认识化学能与电能之间的相互转化；2、认识原电池概念，理解原电池原理，了解组成原电池的条件。学习重点：原电池的工作原理旧知回顾：氧化还原反应的实质是电子的转移；不同形式的能量之间可以相互转化，转化过程中总能量保持不变；化学能与热能之间可以相互转化。新知引导：一、火电站的工作原理【阅读提示】阅读教材内容及图片，归纳燃煤发电过程中能量变化，分析化学能转化为电能的关键？燃煤发电过程中能量转化：化学能 电能，其中 是化学能转换为电能的关键。【思考】燃煤发电过程中能源转换环节多，利用率低，能否将化学能直接转化为电能，从而提高能源的利用率？二、原电池的
2、工作原理1【实验探究】演示教材实验，记录实验现象，探究原电池的工作原理，归纳原电池的组成条件。实验现象：锌片 ，铜片 ，电流表 。现象分析：根据实验现象，锌片上发生 反应： ，铜片上发生 反应为： 。原理分析：锌的活动性 于铜的活动性，锌 电子被 为Zn2进入溶液，电子由 片流出经导线流入 片，溶液中H在 片上 电子被 为氢气，从 上逸出。实验结论：该装置将 能转变 电能，称作 。【背景知识】在电学中，电流的方向与电子流动方向相反。输出电流的一极是电源的正极，而流入电流的一极是电源的负极。2【归纳总结】根据演示实验，结合背景知识，归纳原电池的工作原理及组成条件。该装置中电子从 片流出经导线流入
3、 片，电流从 片流出经导线流入 片，因此 片是负极， 片是正极。3【知识迁移】根据铜锌原电池的工作原理，归纳原电池的电极的组成材料、电流方向以及反应类型等。判断方法负 极正 极电极材料金属活动性 的电极金属活动性 的的电极电子或电流流动方向 流出， 流入的电极 流入， 流出的电极反应类型发生 反应的电极发生 反应的电极三、发展中的化学电源【案例分析】利用原电池的工作原理，分析发展中的化学电源的电极组成及电池反应。1干电池干电池是 电池，放电后 充电，最早使用的干电池为 干电池，其正极为 ，负极为 ，电池反应为： 。2充电电池充电电池称为 电池，放电时发生的氧化还原反应在充电时可以 ，使电池恢复
4、到 的状态。最早使用的充电电池为 电池，正极为 ，负极为 ，电池总反应为： 。3燃料电池燃料电池是将 和 反应放出的化学能 转化为电能，燃料的利用率和能量的转化率高。氢氧燃料电池以 作为燃料，产物为 ，正极通入 ，负极通入 ，总反应为： 。甲烷燃料电池以 作为燃料，产物为 ，正极通入 ，负极通入 ，总反应为： 。【参考答案】一、热能 机械能 燃烧二、1逐渐溶解 表面有气泡冒出 指针发生偏转 氧化 Zn2eZn2 还原 Cu22e-Cu 强 失去 氧化 锌 铜 铜 得到 还原 铜 化学 电 原电池 2锌 铜 铜 锌 锌 铜 3强 弱 电子 电流 电子 电流 氧化 还原三、1一次性 不能 锌锰 Zn 石墨棒 Zn2MnO22NH4ClZnCl2Mn2O32NH3H2O 2二次 逆向进行 放电前 铅蓄 PbO2 Pb PbPbO22H2SO42PbSO42H2O 3燃料 氧化剂 直接 H2 H2O O2 H2 2H2O22H2O CH4 CO2和H2O O2 CH4 CH42O2CO22H2O
