电化学转化为电能学案
- 格式:doc
- 大小:78.50 KB
- 文档页数:1
高中化学 1.3化学能转化为电能学案鲁科版必修1一、课标解读:1、理解原电池原理2、了解日常生活中常用的化学电源和新型化学电池3、了解金属的电化学腐蚀二、知识再现1、原电池构成条件:2、电极名称及确定:负极:正极:3、电极反应式:负极:正极:(1)酸性溶液:(2)弱酸或中性:(3)较不活泼金属盐:4、金属的腐蚀与防护吸氧腐蚀:条件负极:正极:析氢腐蚀:条件负极:正极:三、典题解悟例1、银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫代银,有人设计用原电池原理加以除去,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。
试回答:在此原电池反应中,负极发生的反应为;正极发生的反应为;反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,原电池总反应方程式为解析:由题意“黑色褪去而银不会损失”发生变化Ag2S→Ag,显然这是考察原电池的正极反应:Ag2S+2e-=2Ag+S2-,负极反应为活泼金属发生氧化反应:Al-3e-=Al3+。
正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
答案:Al-2e-=Al3+ Ag2S+2e-=2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑四、夯实双基1、氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池,穿过浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳电极,其电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O和1/2O2+H2O+2e-=2OH-,则下列叙述正确的是()A、通H2的一极是正极,通O2的一极是负极B、通O2的一极是正极,通H2的一极是负极C、工作一段时间后电解质溶液pH增大D、工作时负极区附近pH减小2、将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中,反应一段时间后,溶液质量减轻的是()A、氯化铝B、硫酸铜C、硝酸银D、稀硫酸3、在空气中,钢铁与食盐水接触,发生电化腐蚀,在正极上发生的电极反应是()A、Fe-2e- Fe2+B、2H+2e- H2↑C、Na++e- NaD、2H2O+O2+4e- 4OH-4、锂电池是新型高能电池,它以质轻、容量大而受到重视。
化学能转化为电能教案(推荐五篇)第一篇:化学能转化为电能教案《化学能转化为电能》教案【引入】在上课伊始,先请大家观看一个最近网上热传的实验-小马达实验。
【演示】小马达实验(用展台)【教师】是什么使得小马达转动起来的呢?【学生】电池【教师】电池释放的电能来自哪里?今天我们就将循着科学家们的足迹,通过实验再一次去探究电池的起源及其工作原理。
请同学们根据学案上的要求完成【实验探究一】,将实验现象记录在表格中,并根据提示思考、讨论学案上的两个问题。
【学生】做实验、思考、讨论【教师】现在找一位学生代表向大家报告你所观察到的实验现象【教师】通过实验,大家共同分析产生如此现象的原因何在。
锌片上为何产生气体?因为锌是一种比较活泼的金属,能从酸中置换出氢来。
铜上无气泡是因为铜与酸不反应。
连接导线后,铜上却有气泡了为什么呢?这个问题大家就打个大问号,放在这,先看下一个实验现象。
电流表转动了说明有电流产生。
以上实验中看到的现象早在1799年就被意大利物理学家伏打捕捉并加以研究,从而发明了世界上第一个把化学能转化为电能的装置-伏打电池,即原电池。
【板书】一、原电池【教师】为了更好的解释这两个现象,我们可以借助学案上的第一个问题。
铜与稀硫酸不反应,但与锌片连接后,铜片上有气泡产生,气体最可能是什么?是由什么粒子转化而来?该粒子所得到的电子最可能是谁提供的?【学生回答】气体是氢气,由氢离子转化而来……锌铜用导线相连后,锌失去电子形成锌离子进入溶液,因为锌失去电子,发生什么反应?氧化还是还原?锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,锌离子对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子。
失去的电子经过导线流入铜片,铜片周围的氢离子得电子生成氢气。
铜片附近溶液的氢离子减少了,锌片附近溶液中增加的锌离子就会向铜片附近游动,硫酸根离子向锌片附近游动。
从而使电极和溶液形成了一个电流回路。
其中锌片是流出电子的一极,铜片是流入电子的一极。
化学能转化为电能教学设计一、设计思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,让学生自主探索、主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
二、前期分析1.教材分析新课标对本节课的要求是注重从生活经验和已有知识出发,联系日常生活中经常应用的各种电池,通过对实验的观察和分析,帮助学生理解、掌握学习内容。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习,因此本节课重点在于让学生感受从理论到实践的应用以及化学与生活的紧密联系。
2.学情分析在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识,但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验,因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
三、教学目标1.知识与技能:认识化学能转化为电能,初步认识原电池反应原理。
2.过程与方法:通过观察分析、实验探究、合作讨论等开放式的问题情境,从中体验科学探究的乐趣,形成探究、自主、合作的学习方式。
3.情感态度与价值观:以伽伐尼的生物电理论到伏打电池再到丹尼尔电池为主线,感受科学探究的艰辛。
四、教学策略设计结合前期分析的有关信息,《化学能转化为电能》的教学设计主题通过一条主线、一个动画、两个实验开展相关概念和原理的学习。
1.课堂主线的搭建(见附表)附表《化学能转化为电能》的课堂主线从伽伐尼的生物电理论到伏打电池再到丹尼尔电池,这一段从1780年到1836年长达56年的原电池化学史,蕴涵了伽伐尼从生活中的偶然发现到伏打的敢于质疑再到丹尼尔对原电池改进的发展史,这一条主线不仅让学生感受到科学探究的艰辛,更是让学生顺着前人的足迹,感受到化学来源于生活,生活中处处蕴涵着化学知识。
2.实验设计高中化学新课程倡导让学生“学会运用观察、实验等多种手段获取信息”,“获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验”。
3、化学能转化为电能——电池-鲁科版选修四教案一、教学目标1.掌握电池的基本概念和组成。
2.理解电池的化学反应及其转化为电能的原理。
3.了解不同类型电池的特点和用途。
二、教学重难点1.化学能转化为电能的原理。
2.电池的化学反应及其组成。
三、教学内容1. 电池的基本概念电池是将化学能转化为电能的装置。
其基本构成是两个半电池,即两个不同金属电极及其溶解在电解质中的离子,通过导线连接而相连,并搭建在各自的半电池中,在外接负载条件下向负载提供电能的装置。
2. 电池的化学反应电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在电池中,两个半电池通过电解质相互联系,而产生化学反应,电池中的元件之间涉及多种可能的反应和变化。
3. 电池的工作原理电池的工作原理是两种不同物质之间的化学反应和电荷分离两种物质之间的电荷分离。
在电池的工作过程中,两种不同的金属或非金属产生电化学反应,生成电荷失衡的离子,即进行了氧化还原反应。
4. 不同类型电池的特点及应用根据不同的化学反应原理和材料组成,电池可分为干电池、碱性电池、铅蓄电池、锂离子电池、太阳能电池等多种类型。
•干电池:由纯锌和碳对电极、混合氧化物为正极、酸类或碱类电解质组成。
虽然电压较低,但由于价格低廉,用途广泛。
•碱性电池:由锌和锰相对作为负极、氧化银为正极、氢氧化钾为电解质组成。
电压较高,使用寿命长,适用于数码相机、闹钟等各种低功耗电器。
•铅蓄电池:由铅的氧化还原反应和硫酸的电离反应组成,可用于汽车、UPS等大功率应用。
•锂离子电池:由锂离子和金属氧化物相互作用,并在此基础上生成电池。
锂离子电池体积轻巧,能量密度高,使用寿命长,并适用于移动电话、平板电脑等电子产品。
•太阳能电池:由太阳光辐射击破,光伏效应产生电能。
太阳能电池广泛应用于野外探险、太空航天等领域。
四、教学方法1.讲解法:讲解电池的基本原理、结构和组成等内容。
2.案例分析法:通过案例分析电池的使用和特点,旨在使学生加深对电池性质的理解。
《实验活动6 化学能转化成电能》教案【教学目标】知识与技能:1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。
2.形成原电池的概念,探究构成原电池的条件。
过程与方法:1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。
情感态度与价值观:赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,形成正确能源观。
【教学重难点】重点:原电池的概念与构成的条件。
难点:用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。
【教具准备】多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸【教学过程】[新课导入]【多媒体动画展示:热电厂生产的过程】[板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置[学生自学]阅读课本,思考问题:(教师播放投影片)1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。
2.把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。
3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。
4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境,化学物质的选择。
5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题[师生互动]:1.学生活动形式:组成课堂学习小组进行讨论,建立思维模型。
2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。
3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题(怎样实现上述想法?氧化剂和还原剂分别选择什么物质?它们怎样给出和接受电子?)。
师:能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开?这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动,从而完成化学能向电能的转化。
[板书]实验设计:1.Cu-Zn原电池实验:①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。
《化学能转化为电能》的教学设计与反思肖冠杰(吴川市,吴川市第一中学)课题:《化学能转化为电能》(高中化学苏教版必修二教材)环节一:明确本课学习目标1、了解能源与化学能的关系,知道化学能能转化为电能;2、理解原电池的构成理及其工作原理,能判断电子流向和电子方向,能熟练书写电极反应式和电池总反应;3、能根据原电池的原理设计简单的原电池并能解决原电池的有关问题。
环节二:新课导入复习:化学反应通常伴有能量的转化,能量的转化形式有哪些?全体学生:热能、光能、电能等转化为化学能,化学能转化为热能、光能、电能等。
情境创设:课堂上演示“番茄电池”的制作,学生可观察到电流表指针发生偏转。
提问学生:这个装置涉及哪些形式的能量转化?这个装置叫什么?阅读课本内容找出答案。
全体学生:化学能转化为电能。
这个装置叫原电池。
板书讲解:一、原电池1、定义:我们把将化学能转化为电能的装置称为原电池。
环节三:实验探究原电池的形成条件追问学生:这装置是如何实现化学能转化为电能的?这个装置是由什么构成的?下面我们通过教材40页的几个实验来探究原电池的形成条件。
实验探究:结果如下教师引导分析:实验1、2和实验3、4的实验现象是不同的,且由实验4的电流计指针偏转可知该装置有电流产生,实现了化学能转化为电能,可知实验3、4都形成了原电池,同学们可通过比较实验3、4和实验1、2装置中的相同之处和不同之处总结出原电池的形成条件。
相同之处:实验1、2、3、4都有稀硫酸,实验2、3、4都同时有锌片和铜片,实验3、4都有导线将锌片和铜片连接在一起。
不同之处:实验1没有同时有锌片和铜片,试验2没有导线把锌片和铜片连接在一起。
板书讲解:2、形成条件——“两极、一液、一线、一反应”(1)两个活泼性不同的电极(金属与金属或金属与非金属);(2)电解质溶液;(3)形成闭合回路;(4)能进行自发的氧化还原反应(前提条件)。
教师强调:原电池都是通过氧化还原反应将化学能转化为电能的,所以必须符合能自发发生氧化还原反应这一前提条件才有必要进一步讨论形成原电池的可能性。
化学能转化为电能教案教案标题:化学能转化为电能教案教案目标:1. 了解化学能转化为电能的基本原理和应用。
2. 掌握化学能转化为电能的实验方法和步骤。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教案步骤:引入活动:1. 利用生活中的例子引导学生思考化学能转化为电能的现象,比如电池、燃料电池等。
2. 引导学生思考化学能转化为电能的重要性和应用领域。
知识讲解:1. 介绍化学能和电能的概念,以及它们之间的转化关系。
2. 解释化学能转化为电能的基本原理,包括化学反应中的电子转移和电势差的产生。
3. 介绍常见的化学能转化为电能的装置和原理,比如电池、燃料电池等。
实验演示:1. 呈现一个简单的化学能转化为电能的实验演示,比如铜锌电池实验。
2. 解释实验步骤和原理,引导学生观察实验现象并记录数据。
3. 引导学生分析实验数据,讨论化学能转化为电能的效率和电压等因素。
实验设计:1. 将学生分成小组,要求他们设计一个能够将化学能转化为电能的实验。
2. 引导学生思考实验的目的、材料、步骤和预期结果。
3. 指导学生进行实验,并帮助他们解决实验中可能遇到的问题。
实验报告:1. 要求学生撰写实验报告,包括实验目的、材料、步骤、数据记录和结果分析。
2. 鼓励学生在报告中提出改进实验的建议,并讨论实验的局限性和可能的误差。
课堂讨论:1. 组织学生进行课堂讨论,分享他们的实验结果和观察。
2. 引导学生分析不同实验设计的优缺点,并讨论化学能转化为电能的应用前景和挑战。
总结回顾:1. 总结化学能转化为电能的基本原理和应用。
2. 强调学生在实验中培养的实验设计、数据分析和团队合作能力。
3. 鼓励学生将所学知识应用到实际生活中,并思考未来的科学研究和技术发展方向。
教案评估:1. 观察学生在实验中的表现,包括实验设计、数据记录和结果分析。
2. 评估学生的课堂参与和讨论能力。
3. 评估学生撰写的实验报告,包括实验目的、步骤、数据记录和结果分析的准确性和完整性。
第1课时化学能转化为电能教学目标知识目标:1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、掌握锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源能力目标:分析解决问题的能力情感、态度和价值观目标:培养化学兴趣及严谨的化学治学态度教学重点难点重点:锌铜原电池的基础知识难点:锌铜原电池的基础知识学情分析我们的学生没有平行分班,有实验班,学生已有的知识和实验水平有较大差距。
学生对于原电池的了解限于普通原电池的外表结构,因此在教学中应该结合课本实例反复深入的讲解和练习。
教学方法引出课题→对比实验→得出结论→练习巩固→联系生活教学准备图片彩色粉笔课时安排1课时课程类型新授型教学过程[导课] 在日常生活中我们会使用各种各样的用电器,而使用电器则需要电能。
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。
在化学反应中,物质中化学能的变化通常表现为能量的变化,即化学能转变为热能。
那么,物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢?又是如何转化的呢?下面先来介绍一下一次能源和二次能源。
[副板书] 一次能源:直接从自然界取得的能源称为一次能源,如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。
二次能源:一次能源经过加工、转换得到能源称为二次能源,如电力、蒸汽等。
[问] 在你的生活和学习中,或你了解的范围内,有哪些需要使用电池的产品或器具?请同学们跟我一起看这些图片(南孚电池-干电池、汽车蓄电池、液氢燃料电池汽车、太阳能电池、电动车中的锂电池)[板书] 一、化学能转化为电能 1.火力发电的原理及过程[指导阅读] 看课本的第40页的图2-7的2001年我国发电总量构成图 [讲解] 从图中可以知道,在我国的发电总量中,相对水力和其他能源提供的发电量,火力发电的发电量仍居于首位。
[指导阅读] 看课本的图2-8火电站工作原理示意图[讲解] 从图可以看出,燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程。
火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。
新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一课时教学设计教学目标1、知识与技能:①理解并掌握原电池原理。
②通过实验提高学生设计能力、观察能力、动手能力及思维能力。
2、过程与方法:①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究,帮助学生自主建构原电池概念,理解和掌握原电池原理。
②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。
3、情感态度与价值观:①通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度。
②体验科学探究的艰辛与愉悦,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
教学重点和难点教学重点:初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。
认识化学能转化为电能对现代化学的重大意义。
教学难点:通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
教学过程、教学环节二、教学过程【知识回归】【多媒体】展示视频“手机没电以后”(橙子电池给手机充电视频)。
【学生活动】自己组装番茄原电池,体验原电池产生电流的过程。
【教师引导】引入本课内容,展示教学目标【教师展示】多媒体展示第一组实验探究【学生活动】完成下列实验探究,记录实验现象,思考问题②Cu片做什么极,发生什么反应,电极反应式是什么?③写出电池反应总方程式。
④外电路中电子的流向是怎样的?⑤溶液中有哪些离子?阴、阳离子移离子的移动方向分别是怎样的?【指定展示】指定同学到黑板展示学案要求内容【学生点评】指定小组派出代表到黑板前点评讲解原电池原理【点评提升】教师点评,点拨讲解【设计意图】锻炼学生总结推理能力,由实验获得理论知识,获取探究的乐趣。
(本部分内容学生课前进行了自学,课上又通过实验验证和小组讨论,因此相信学生能基本讲解清楚)。
【教师展示】动画展示,加深理解【练习】巩固训练,并回扣西红柿电池【过渡,埋下伏笔】那可不可以把Cu换成别的材料?比如:石墨?金属Mg?实验探究二:构成原电池的条件【教师展示】探究的内容及要求【学生探究】尽可能多的设计原电池,并确认是否成功,思考原因实验探究一:电极材料的探究实验装置画出改造后的装置(至少画出2组)能否构成原电池构成原电池条件一实验装置画出改造后的装置能否构成原电池构成原电池条件二实验装置画出改造后的装置能否构成原电池构成原电池条件三【提问学生】做出哪些设计,是否成功,得到什么启发?【学生活动】请尽可能采用多种方法画出它的装置图。
高中化学能转化为电能电池学案教案Revised by Petrel at 2021第3节化学能转化为电能-电池[10考试说明] 与2009年一致1、了解原电池的工作原理,了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2、理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
[课标要求]1、体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2、通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
3、能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。
[活动与探究建议]1、查阅资料并交流:“化学暖炉”、“热敷袋”的构造和发热原理;防止钢铁腐蚀的方法2、实验探究:自制水果电池、音乐卡片3、调查市场常见化学电池的种类、价钱、品质等,讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。
[教学内容增减建议]1.建议补充必修二50页“活动探究”内容,并增加原电池原理的应用内容;2. 26页“追根寻源”的燃料电池作为重点内容来处理;[重点与难点]重点原电池的工作原理,化学电源的种类,电极反应及电池反应,金属腐蚀及防护原理难点电极方程式的书写[教学过程]第一课时化学能转化为电能——电池(第一课时)【学习目标】通过对铜锌原电池的分析,了解原电池的工作原理,根据电流的方向判断原电池正极和负极的方法以及电极反应的概念【学习重点】原电池的工作原理,电极反应和电池反应式的书写【学习难点】原电池的工作原理盐桥【学习过程】1、写出锌与硫酸铜溶液反应的化学方程式,标出电子得失与氧化、还原的关系。
2、①锌片、铜片平行插入盛有稀硫酸的烧杯里,现象②用导线把锌片、铜片连接起来(或铜片与锌片直接接触),现象③在连接锌片、铜片的导线间连接电流计,现象:一、原电池的工作原理【实验探究】课本P 19页“活动探究”【问题组一】①锌与硫酸铜的反应是吸热反应还是放热反应?② 怎样证明有电流产生?③ 如何确定电源的正负极?④ 试分析图1-3-2的工作原理【知识小结】1、原电池的工作原理电流的产生是由于电子从 流向 。
《化学能与电能的转化》导学案一、学习目标1、理解原电池的工作原理,能写出简单原电池的电极反应式和电池反应方程式。
2、了解常见的化学电源及其工作原理。
3、了解金属的电化学腐蚀及防护的原理和方法。
二、知识梳理(一)原电池1、概念:将_____能转化为_____能的装置。
2、构成条件(1)具有不同的_____(金属与金属或金属与能导电的非金属)。
(2)具有_____溶液。
(3)两电极直接或间接地连在一起,形成_____。
3、工作原理(以铜锌原电池为例)电极材料电极反应反应类型电子流向离子移动方向负极锌 Zn 2e⁻= Zn²⁺氧化反应电子由_____流出阴离子向_____移动正极铜 2H⁺+ 2e⁻= H₂↑ 还原反应电子由_____流入阳离子向_____移动总反应:Zn + 2H⁺= Zn²⁺+ H₂↑4、原电池正、负极的判断方法负极正极电极材料较活泼的金属较不活泼的金属或能导电的非金属电子流向电子流出的极电子流入的极电流方向电流流入的极电流流出的极离子移动方向阴离子移向的极阳离子移向的极反应类型氧化反应还原反应(二)常见的化学电源1、干电池(一次电池)(1)锌锰干电池电极材料电极反应总反应负极锌筒 Zn 2e⁻= Zn²⁺ Zn + 2NH₄Cl = ZnCl₂+ 2NH₃↑ +H₂↑正极石墨棒 2MnO₂+ 2NH₄⁺+ 2e⁻= Mn₂O₃+ 2NH₃+H₂O(2)碱性锌锰干电池电极材料电极反应总反应负极锌粉 Zn + 2OH⁻ 2e⁻= ZnO + H₂O Zn + 2MnO₂+2H₂O = 2MnO(OH) + ZnO正极二氧化锰 2MnO₂+ 2H₂O + 2e⁻= 2MnO(OH) + 2OH⁻2、充电电池(二次电池)(1)铅蓄电池电极材料电极反应总反应负极铅 Pb + SO₄²⁻ 2e⁻= PbSO₄ Pb + PbO₂+ 2H₂SO₄=2PbSO₄+ 2H₂O正极二氧化铅 PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻+ 2e⁻= PbSO₄+2H₂O(2)锂离子电池总反应:Li₁ xCoO₂+ LixC₆= LiCoO₂+ 6C3、燃料电池(1)氢氧燃料电池电极材料电解质溶液电极反应总反应负极多孔金属(如铂)酸性 2H₂ 4e⁻= 4H⁺ 2H₂+ O₂=2H₂O正极多孔金属(如铂)酸性 O₂+ 4H⁺+ 4e⁻= 2H₂O电极材料电解质溶液电极反应总反应负极多孔金属(如铂)碱性 2H₂+ 4OH⁻ 4e⁻= 4H₂O 2H₂+ O₂= 2H₂O正极多孔金属(如铂)碱性 O₂+ 2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻(2)甲烷燃料电池电极材料电解质溶液电极反应总反应负极多孔金属(如铂)酸性 CH₄+ 2H₂O 8e⁻= CO₂+ 8H⁺CH₄+ 2O₂= CO₂+ 2H₂O正极多孔金属(如铂)酸性 2O₂+ 8H⁺+ 8e⁻= 4H₂O电极材料电解质溶液电极反应总反应负极多孔金属(如铂)碱性 CH₄+ 10OH⁻ 8e⁻= CO₃²⁻+7H₂O CH₄+ 2O₂+ 2OH⁻= CO₃²⁻+ 3H₂O正极多孔金属(如铂)碱性 2O₂+ 4H₂O + 8e⁻= 8OH⁻(三)金属的电化学腐蚀1、金属腐蚀的本质金属原子_____电子变成金属阳离子,金属发生_____反应。
《化学能与电能的转化》导学案一、学习目标1、理解原电池的工作原理,能够判断原电池的正负极,书写电极反应式和电池总反应式。
2、了解常见的化学电源及其工作原理,知道其在生产、生活中的应用。
3、理解电解池的工作原理,能够判断电解池的阴阳极,书写电极反应式和电解总反应式。
4、了解电解原理在电镀、电解精炼、电冶金等方面的应用。
二、知识梳理(一)原电池1、概念:将化学能转化为电能的装置。
2、构成条件(1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。
(2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路(包括导线连接或直接接触)。
(4)能自发进行的氧化还原反应。
3、工作原理(以铜锌原电池为例)(1)电极名称及反应负极:较活泼的金属(锌),发生氧化反应,电极反应式:Zn2e⁻= Zn²⁺。
正极:较不活泼的金属或能导电的非金属(铜),发生还原反应,电极反应式:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑ 。
(2)电子流向:从负极(锌)经导线流向正极(铜)。
(3)离子移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
4、原电池的设计(1)根据反应确定电极材料和电解质溶液。
(2)画出装置图,标明电极名称和电解质溶液。
(二)化学电源1、干电池(1)锌锰干电池(一次性电池)酸性锌锰干电池:负极材料是锌,正极材料是石墨棒,电解质溶液是氯化铵和氯化锌的混合溶液。
碱性锌锰干电池:负极材料是锌,正极材料是二氧化锰,电解质溶液是氢氧化钾溶液。
(2)二次电池(充电电池)铅蓄电池:负极材料是铅,正极材料是二氧化铅,电解质溶液是硫酸。
锂离子电池:广泛应用于手机、笔记本电脑等。
2、燃料电池(1)氢氧燃料电池酸性电解质:负极:2H₂ 4e⁻= 4H⁺,正极:O₂+ 4H⁺+4e⁻= 2H₂O 。
碱性电解质:负极:2H₂+ 4OH⁻ 4e⁻= 4H₂O ,正极:O₂+2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻。
(三)电解池1、概念:将电能转化为化学能的装置。
2、构成条件(1)直流电源。
化学能转化为电能教学设计一、教学思路与设计本节课属于电化学的内容,学生第一次接触到电化学理论会接受起到会比较困难。
根据课标要求:要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,并能用生活中的材料制作简易电池。
要求从知识角度上不高,在化学选修中还会继续学习。
所以在设计这节课的主要以提升学生学习兴趣为主不拓展太多内容。
在课的引入时,我借用学生在生活中接触很多的不同面值的硬币和面巾纸来完成。
通过用灵敏电流表来测试硬币原电池的电流,来激发学生的学习兴趣和热情和提高参与度,同时也为学生提出问题如何解释电流产生的原因。
为下一个环节提供了铺垫,为了更好的解释电流产生的原因给学生提供铜锌原电池的材料让学生按照发给学案内容完成书上的实验内容,并记录现象。
做完实验交流结果,引出原电池的概念原理和氧化还原反应之间的关系及书写铜锌原电池的电极反应。
通过投影生活中常见的案例练习来巩固原电池的概念理解,通过习题讲述原电池的应用。
实验探究分析课前硬币发电实验中如何利用电流表确定正负极,及哪种材料更为活泼,让学生知道化学就在身边和在生活中的应用。
最后讨论交流钢铁的腐蚀完成吸氧腐蚀的内容,这部分以了解为主不拓展太多。
二、三维目标知识与技能:1.通过实验探究,认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池反应的原理。
2.了解常见的化学电源及其应用。
过程与方法:1.通过电能转化为化学能的实例——电解和电镀的教学活动,了解电解和电镀的重要应用。
2.通过反应物之间电子的转移的探究,理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。
情感态度与价值观:1.利用伏打电池发明的事例,激发学生学习和发明创造的欲望。
2.感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题,形成较为客观、正确的能源观,提高开发高能清洁燃料的意识。
三、重点难点教学重点:原电池的概念、原理、组成及应用。
教学难点:从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质、原电池的构成条件。
第三节化学能转化为电能——电池学案(鲁科版)【学习目标】知识技能:学习有关原电池的相关知识过程与方法:1、引导学生自主学习,了解有关原电池的相关知识2、培养和训练思维能力和判断能力情感态度与价值观:培养学生形成一定的逻辑思维和一定的推理能力【知识回顾】1.原电池:______________________________________________2.原电池的电极反应负极发生__________反应,在这一过程中______________________电子正极发生__________反应,在这一过程中______________________电子。
3.判断下列组合能否形成原电池,并写出电极反应铁、碳、盐酸负极()____________________ 正极()__________________破损的白铁(Fe—Zn)浸泡在硫酸溶液中负极()____________________ 正极()__________________破损的马口铁(Fe—Sn)浸泡在盐酸溶液中负极()____________________ 正极()__________________【教学过程】一、化学能与电能的相互转化⑹原电池的正负极的判断方法微观判断:根据电子流动方向电子流出的极:_____极电子流入的极:_____极结论:一般情况下,两种金属电极,较活泼的为负极,较不活泼的为正极。
如:Mg —Al — HCl其它情况:如Mg —Al — NaOH⑺原电池原理的应用:①判断金属活动性的强弱②加快氧化还原反应的速率③金属防腐④设计电池二. 发展中的化学电源1.干电池最早使用的化学电池是_______,即大家所熟系的_______。
它是一种_____电池,放电之后不能_______(内部的氧化还原反应是不可逆的)。
电池在使用过程中,____会逐渐溶解,负极反应为:__________________;使用后锌外壳逐渐变_______,最后内部糊状的________会泄漏出来,腐蚀电器。
第三节化学能转化为电能——电池导学案第一课时命题人计芳使用时间:12月19号审核人张广亮王远华杨岩白燕英【学习目标】1.理解原电池的工作原理。
2.会写电极反应式,能够判断原电池正负极3.会设计简单的原电池【重点难点】原电池工作原理,【自学过程】一.原电池的工作原理实验①如图,把一锌片和一铜片插入稀H2SO4中。
现象:。
反应。
此时反应的电子转移有顺序吗?实验②把上图中的Zn、Cu用一导线连接起来,中间接一电流计G.现象:。
结论:。
1.原电池:。
2.原电池的构成条件:(1)能自发地发生。
(前提条件)(2)溶液必须为(3)两个电极,其中一个相对,另一个相对较。
两个电极直接或间接的连接在一起,并插入电解质溶液中。
(4)必须形成。
3.原电池工作过程中:外电路中电子如何移动?内电路中离子如何移动?分析Zn –H2SO4溶液—Cu原电池(右图)反应原理:由于_____活泼,容易_____电子,锌原子失去电子被______成Zn2+进入溶液,锌片的质量减小,失去的电子通过导线流向铜片, 溶液中的______从铜片得到电子而被______形成氢原子, 氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出。
电极反应式:负极:____________________正极:___________________总反应方程式:_____________________, 离子方程式:_________________________【总结】电极的判断:负极发生氧化反应,正极发生还原反应电子流向:→ 导线→【迁移应用】分析图示的原电池现象为:正极反应:负极反应:总反应为:也可以用如下表示式表示该原电池:(-)Zn|CuSO4|Cu(+)【交流·研讨】问题:如下图装置,是否构成了原电池呢?分析:装置中虽有两个电极和电解质溶液,但未构成闭合回路,形不成电流,所以,不能构成原电池。
可在中间加一个盐桥就满足了原电池的构成条件(如下图),Zn仍为负极,Cu为正极,可表示为(-)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(+),其中“||”表示盐桥。
2017/2
化学能转化为电能
【学考要求】
1、通过实验探究认识化学能可以转化为电能;
2、从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件;
3、会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式(离子方程式)。
【典型例题】
1.(2015年10月浙江,T16)如图所示进行实验,下列说法不正确的是
A .装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B .甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C .装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计,可观察到电流计
指针发生偏转
D .装置乙中负极的电极反应式:Zn -2eˉ=Zn 2+
2.现有如下两个反应:(A)Na 2CO 3+2HCl===2NaCl +CO 2+H 2O (B)Zn +CuSO 4===ZnSO 4+Cu
(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池_____________________________________。
(2)如果不能,说明其原因 。
(3)如果可以,则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称:
负极:______,___________________;正极:______,___________________。
电解质溶液:__________。
【限时训练】
1.(2015年4月浙江,T12)右图是铜锌原电池示意图。
当该原电池工作时,
下列描述不正确...
的是 A .溶液逐渐变蓝 B .锌片逐渐溶解
C .铜片上有气泡产生
D .电流计指针发生偏转 2. 某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后,在读书卡片上记下
了如下6条记录,其中正确的是
A .①②③
B .③④⑤
C .④⑤⑥
D .②③④
3.(2016年4月浙江,T17)Mg-H 2O 2电池是一种化学电源,以Mg 和石墨为电极,海水为电解质溶液,示意图如下。
下列说法不正确的是
A .石墨电极是该电池的正极
B .石墨电极上发生还原反应
C .Mg 电极的电极反应式:Mg-2e -=Mg 2+
D .电池工作时,电子从Mg 电极经导线流向石墨电极,再出石墨电
极经电解质溶液流向Mg 电极 G Cu Zn 稀硫酸。