2_2.2.1化学能与电能
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课题:第二章 第二节 化学能与电能(一) 授课班级
课 时
知识与技能 1、 了解原电池原理,能写出电极反应和电池反应方程式,初步了解原电池的装置
过程与方法 1、通过对化学能转化为电能的学习,体验科学探究的过程,理解科学探究的意义,基本过程和方法,初步养成科学探究的能力。
2、自己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。
情感态度价值观 关注化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,逐步形成正确的能源观。
重 点 认识原电池的工作原理;形成原电池的概念;
难 点 用已经学过的有关知识探究化学能转化为电能的条件和装置
知
识
结
构
与
板
书
设
计 第二章 第二节 化学能与电能(一)
板书设计:
一、原电池概念: 将化学能转化为电能的装置。
二、原电池工作原理 1、反应现象
2、电子的流出极
负 极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 3、失电子极
4、发生氧化反应的极
电子 电流
(化学能转化为电能)
正 极:2H++2e- =H2↑ (还原反应)
三、形成原电池条件:
(1) 有两种活性性不同的两极(金属或非金属单质)
(2) 电解质溶液,
(3) 形成闭合电路
(4) 自发的氧化还原反应
教学步骤、内容
【视频】播放水果电池充电
【提问1】这个视频你看到了什么?
【过渡】:我们知道化学反应一般都伴随着能量的产生有的转化为热能,有的转化为光能
【提问2】这个过程是能量石如何进行转换的呢?
【板书】:一、原电池的定义:将化学能转化为电能的装置.
【讲述】:像这样讲化学能转化为电能的装置称为原电池,为什么称之为原电池?因为它是最初最原始的电池.。
【过渡】原电池究竟是如何将化学能转化为电能的呢?今天让我们走上科学的探索之路,首先我们来看一组实验
1 必修2 第二章 第2节:化学能与电能 习题课
1、原电池的分析思路
常见的原电池反应有两类:
a、金属与酸反应生成氢气,如铜、锌、稀硫酸组成的原电池;
b、金属与盐溶液发生置换反应,如铜、锌、硫酸铜溶液组成的原电池。
①找出原电池中的总反应→写出离子方程式→用双线桥法分析得失电子情况→判断正负极上各自发生的电极反应→根据电极反应式判断现象
②负极发生的是_____电子的___________反应,电极反应式:_______________;判断现象
正极发生的是_____电子的___________反应,电极反应式:_______________;判断现象
③根据正负极(电子流向)→判断电流方向→判断溶液中离子的移动方向
2、原电池的正负极特征
负极特征 正极特征
电极材料 较_____金属 _____金属或石墨棒等
电子流向 电子流_ 电子流_____
反应类型 ____电子的氧化反应 _____电子的还原反应
现象 电极溶解 有气泡或金属析出
3、 ( )下面是四个化学反应,你认为理论上不能用于设计成原电池的是
A.2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ B.2H2+O2===2H2O
C.2NaOH + H2SO4 ==Na2SO4 + 2H2O D.CH4+2O2===CO2+2H2O
4、 如图所示能够组成原电池,并且产生明显的电流的是( )
5、 ( )下列化学电池不易造成环境污染的是
A、氢氧燃料电池 B、锌锰电池 C、铅蓄电池 D、镍镉电池
6、 ( )废旧电池必须要分类回收集中处理的最主要原因是
A、回收石墨电极材料 B、回收电池外壳的金属材料
C、防止电池中的电解质溶液泄露腐蚀 C、防止电池中的重金属元素造成土壤水源污染
《化学能与电能》(第一课时)
[教材分析]
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。
通过化学能与电能的相互转化以及电能应用的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;通过新型化学电源开发利用的介绍,学生会对化学的实用性和创造性有更多的体会;这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。关于化学能与电能的相互转化,侧重讨论化学能向电能的转化,以及化学能直接转化为电能的装置──化学电池,主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。在化学电池中,通过原电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构,并不要求上升为规律性的知识;通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新,初步形成科学技术的发展观。
[教学目标]
1.知识技能(1)理解化学能与电能之间转化的实质。(2)掌握化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。
2.过程与方法(1)通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力。(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。(3)通过化学史实引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辩证唯物主义的思维方法。
3.态度、情感与价值观(1)通过原电池的发明、发展史,培养学生实事求是勇于创新的科学态度。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。同时激发学生的学习兴趣与投身科学追求真理的积极情感。(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。
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第二节 化学能与电能
第1课时 化学能转化为电能
1.关于原电池的叙述中正确的是( )
A.构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质生成
D.原电池的正极是还原剂发生反应,总是溶液中的阳离子在此被还原
解析:构成原电池电极的也可以是非金属导体,A项错;燃料电池中负极不溶解,C项错;D项应是氧化剂在原电池的正极上发生还原反应。
答案:B
2.(2013·山东烟台高一检测)如图为番茄电池,下列说法正确的是(
)
A.一段时间后,锌片质量会变小
B.铜电极附近会出现蓝色
C.电子由铜通过导线流向锌
D.锌电极是该电池的正极
解析:番茄电池中锌是负极,铜是正极,负极锌会失去电子溶解,质量减小,A正确、D错误;铜极是正极,电子由负极锌移向正极铜,C错误;铜电极不会出现蓝色,B错误。
答案:A
3.下列装置能形成原电池的是(
)
解析:A项,酒精溶液是非电解质溶液,B项,两电极都是石墨棒,为惰性电极,D项,不能构成闭合回路,所以A、B、D都不正确。C项,符合构成原电池的条件,电极反应方程式为:Fe-2e-Fe2+(负极);Cu2++2e-Cu(正极)。
答案:C
4.A、B、C都是金属,把A浸入C的硝酸盐溶液中,A的表面有C析出,A、B和酸溶液组成原电池时,B为电池的负极。A、B、C三种金属的活动性顺序为( ) A.A>B>C B.A>C>B
C.B>A>C D.B>C>A
解析:A能从C的盐溶液中置换出C金属,活动性:A>C。A与B组成原电池时,B为负极,则金属活动性:B>A。
答案:C
5.将相同表面积的纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,下列叙述正确的是(
)
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化