第二章第二节化学能与电能

第二章第二节化学能与电能（1）【使用说明与学法指导】1．请用10分钟时间将上一课时的学案整理落实好，回顾重要知识点，或订正做错的习题；2．认真阅读课本，划出重要知识，自主规范完成课前预习学案内容并记熟基础知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，用红色笔做好疑难标记；【学习目标】1．掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。2．了解常见化学电源的种类及工作原理。【学习重难点】原电池的工作原理。课前预习案（限时20分钟）【预备知识】1．在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的变化，即转化为。2．金属活动性顺序表3．在氧化还原反应中：氧化剂电子，发生反应，还原剂电子，氧化还原反应本质。【问题导学】1．直接从自然界取得的能源称为，如、、、、等。经过加工、转换得到的能源称为如、等。2．化学能与电能的相互转化⑴间接转化我国发电总量构成上，火力发电居首位。燃煤发电过程中的能量转化过程为化学能燃烧________能蒸汽________能发电机________能。⑵直接转化------原电池原电池是将__________能转化为_______能的装置。在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是氧化还原反应。（3）原电池及其工作原理[Cu-Zn原电池实验探究]请各小组认真阅读课本实验的原理，查阅相关资料，自主学习原电池的工作原理，按照下面表格的内容尝试完成实验并讨论结果。实验顺序金属实验现象结论或解释(有关化学方程式)1.Zn、Cu分别插入稀H2SO4溶液Zn片Cu片2.Zn、Cu导线连接后插入稀H2SO4Zn片Cu片3.Zn、Cu导线连接后，再接电流表，插入稀H2SO4Zn片、Cu片上述实验中Zn、Cu导线连接后，再接电流表，插入稀H2SO4构成简单的原电池，锌片上Zn失去电子生成Zn2+后进入溶液，锌片多余的电子通过导线流向铜片；溶液中带正电荷的Zn2+和H+在电性作用下移向铜片，比Zn2+得电子能力强的H+从铜片上获得电子生成H原子后又结合成H2，氢气从铜片上逸出；溶液中的SO42—和OH—在电性作用下移向锌片。这样，在由稀硫酸、锌片、铜片、导线等组成的闭合电路中有电荷做定向移动，电荷定向移动就形成电流。有有关化学变化如下：锌片上发生的电极反应：Zn—2e—=Zn2+；铜片上发生的电极反应：H++2e—=H2↑总反应式：Zn+2H+—=Zn2++H2↑在这样的一个原电池装置中，锌片作为负极，失去电子，发生了氧化反应，铜片作为正极，H+在铜片上得到电子，发生了还原反应。像这样使氧化还原反应的两个半反应分别发生在两个电极上，并通过导线实现了电子的定向移动，从而形成电流。实现了化学能向电能的转化。3．原电池中正负极判断的一般方法：（1）据组成原电池的两极材料判断一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。例如：锌、铜和稀H2SO4构成的原电池中，由于锌比铜活泼，所以锌为负极，铜为正极。（2）据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极，电子是由负极流向正极。（3）据电解质溶液里离子的定向移动方向判断：在原电池的电解质溶液里，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。（4）据两极发生的反应判断：原电池的负极总是失去电子发生氧化反应，正极总是得到电子发生还原反应。【预习检测】1．在原电池中，一般较活泼的金属组成的电极是______极，电池工作时这一极不断有电子流____，同时发生_____________反应，常常伴随的现象是_________________________；较不活泼的金属组成的电极是________极，电池工作时，这一极不断有电子流_________，同时发生________反应，常常伴随的现象是________________________。2．对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（）A．电子流入的一极为正极B．一般比较不活泼的一极为正极C．电子流出的一极为负极D．发生氧化反应的一极为正极3．在以稀硫酸为电解质溶液的铜——锌原电池中，已知其电极反应分别为锌片：Zn－2e－Zn2+；铜片：2H++2e－H2↑。下列判断正确的是（）A．溶液的酸性逐渐增强B．铜片逐渐溶解C．溶液中H+向锌片作定向移动D．锌片是负极并被氧化课内探究案【课题一】能源的分类及火力发电原理1．举例说明什么叫一次能源？二次能源？2．阐述火力发电的原理。【课题二】原电池工作原理通过预习以及实验，以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型电子流向电流方向负极正极原电池是把转变为的装置。〖合作探究1〗通过以下的探究活动，讨论形成原电池需要哪些条件？（1）两个锌棒用导线连接好，然后插入稀硫酸溶液中，能否形成原电池？（2）把铜棒和锌棒用导线连接好，然后插入酒精中，能否形成原电池？（3）把铜棒和锌棒用导线连接好，然后分别插入两个烧杯中的硫酸溶液中，能否形成原电池？（4）把铜棒和碳棒用导线连接好，然后插入稀硫酸溶液中，能否形成原电池？结论：组成原电池的条件：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m①②③④[思考]⑴以下装置不能形成原电池的是。⑵在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，溶液的PH值如何变化？硫酸根离子的浓度呢？〖合作探究2〗原电池的电极判断(1)负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；正极总是_______电子，化合价______，发生______反应。(2)电子流出的一极是__________，电子流入的一极是__________；(3)一般活泼的金属为________，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为________。[小结]：化学电池的反应本质：【概括·整合】离子离子反应正极负极电子，沿导线传递，有产生，电解质溶液反应【当堂检测】1．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是()A.化合价的升降B.电子的转移C.氧化还原反应D.电能的储存2．下列说法中正确的是()A.原电池是把电能转为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应D.原电池中的阳离子向正极移动3．锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是()A.阴极B.正极C.阳极D.负极4．下列不能构成原电池的是()5．关于Cu-Zn原电池装置的叙述，正确的是()A.铜是阳极，铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原