化学能转化为电能学案
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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。
实验活动6 化学能转化成电能[实验探究]一、实验目的1.理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用,体会化学的价值。
2.认识原电池的构成要素及其作用。
二、实验用品1.试剂:锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。
2.仪器:导线、烧杯、电流表。
三、实验方案设计1.将电极材料用导线直接与电流表连接观察是否有电流产生。
2.将电极材料插入电解质溶液中,观察实验现象。
3.将不同电极材料制成不同的原电池装置,根据实验现象确定正、负极。
四、实验方案实施1.电极材料实验(1)按图用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,使锌片与铜片接触,观察电流表指针是否发生偏转;用石墨棒代替铜片进行上述实验。
观察并记录实验现象。
(2)按如图所示的装置做实验,记录实验现象并解释原因。
2.原电池实验按如图所示的装置实验,选择不同的电极材料,以及稀硫酸,导线和电流表,组装原电池,试验其能否产生电流,记录实验现象并解释原因。
五、问题和讨论1.结合实验分析,组装原电池的操作注意事项有哪些?提示:电极材料活动性不同,且能与电解质溶液发生氧化还原反应;电极可用导线连接或直接接触。
2.根据以上实验,说明原电池的工作原理。
提示:原电池工作时在负极和正极上分别发生氧化反应和还原反应,电子从负极通过导线流向正极,溶液中的阳离子(H+)从负极移向正极,阴离子从正极移向负极,构成闭合回路产生电流,使化学能转化为电能。
3.结合实验分析,原电池的构成条件或要素。
提示:①原电池反应是自发的氧化还原反应;②有两个活动性不同的电极;③将两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中;④形成闭合回路。
[实验专练]1.(2020·山东烟台月考)在如图所示的8个装置中,属于原电池的是( A )A.④⑦B.③④⑤C.②④⑧D.①④⑥解析:①中只有一个电极,不能形成原电池;②、⑥中两电极未相连,没有形成闭合回路,不能形成原电池;③、⑧中电极相同,而且没有形成闭合回路,不能形成原电池;⑤中酒精不是电解质溶液,没有形成闭合回路,不能形成原电池。
第三单元化学能与电能的转化第一课时化学能转化为电能一、【教材分析】本节的内容是化学能与电能。
化学反应与能量是最重要的原理性知识之一,也是在社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识,与我们每个人息息相关。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系,通过实例和实验,了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。
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、电化学基础。
本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等”论述的补充和完善,又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。
课程标准关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排,在本模块中只要求举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,认识研制新型电池的重要性。
本节根据学生对“电”的感性认识及其对化学能与电能之间转化问题产生的兴趣,通过几个设问把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中,并通过实验探究发现构成原电池的条件。
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。
激发学生科学知识的求知欲。
二、【教学目标】1、知识与技能:⑴了解常见的化学能与电能的转化方式⑵举例说明化学能与电能的转化关系及其应用,认识研制新型电池的重要性,形成科学技术的发展观。
⑶理解原电池原理及其形成条件2、过程与方法:⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。
⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神⑶通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
3、情感、态度与价值观(1)养学生主动参与意识。
第三节化学能转化为电能——电池导学案第一课时【自学过程】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.化学能是怎样转化成电能的呢?2001年我国发电总量表明,火电比率仍占首位。
燃煤发电是一个由转化为的过程。
燃煤发电的能量转换过程:→→→【实验探究】: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。
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:。
化学能与电能★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:【试一试】请尝试在下图中标出电子流动的方向、电流的方向: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。
也可以用如下表示式表示该原电池:(-)Zn|H2SO4|Cu(+)★4.如何判断原电池的正负极?(1)依据原电池两极材料:______作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);______作正极。
(2)根据电流方向或电子流向:电流(外电路)由_____流向_____;电子则由_____经外电路流向原电池的______。
(3)根据内电路离子迁移方向:______流向正极,_______流向负极。
(4)根据原电池中反应类型:正极:____电子,发生______,现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极:____电子,发生______,现象是电极本身的消耗,质量减小。
【课堂练习】判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式。
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。
《化学能转化为电能》教案《化学能转化为电能》教案教学⽬标:知识⽬标:通过实验探究, 使学⽣认识化学能可以转化为电能,初步认识原电池的结构和⼯作原理。
学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反应式及原电池反应⽅程式的书写。
情感⽬标:培养学⽣的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度,训练科学的学习⽅法,渗透环境保护意识能⼒⽬标:培养学⽣探究式的思维能⼒、⾃学能⼒和动⼿能⼒及发现问题、分析问题和解决问题的能⼒。
教学重点、难点:原电池原理,构成原电池的⼀般条件。
教学⽅法:1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应⽤等过程,引导学⽣观察、思考、推理、探究。
2、利⽤多媒体将微观、抽象的理论转为具体、直观的形象。
学习⽅法:实验——观察——思考——讨论——结论——应⽤。
教学⽤品:铁丝、铜丝、锌⽚、铜⽚、镁条、铅笔芯、⽕柴梗、西红柿、稀硫酸、⽆⽔⼄醇、导线、烧杯、电流计、实物展台、投影仪。
教学过程:『导⼊』1、⽕电⼚的基本原理2、伽伐尼的青蛙抽搐实验及伏打电堆『实验探究』实物投影实验:1、铜与稀硫酸不反应,但与锌⽚相连后,铜⽚上有⽓泡产⽣,是如何⽣成的?2、电流计指针偏转⽅向如何?和⼲电池对⽐确定电极名称。
3、试从能量⾓度分析此装置和锌单独与稀硫酸的反应有何不同。
『教师引导学⽣讨论、归纳、结合模拟动画得出结论』[投影]化学能转化为电能⼀、原电池1、概念:将化学能转化成电能的装置称为原电池2、电极名称及电极反应:负极(锌⽚):Zn-2e -=Zn 2+ 正极(铜⽚):2H ++2e -=H 2↑原电池总反应: Zn + 2H + = Zn 2++ H 2↑3、电⼦⽅向: 由负极经导线到正极电流⽅向:正极到负极4、实质:氧化还原反应分开在两极进⾏,还原剂所失去的电⼦通过导线转移到氧化剂。
『实验探究』(学⽣分组实验并讨论)构成原电池的⼀般条件注意观察指针是否偏转,若偏转,⽅向如何?正负极分别是什么?若不偏转,可能的原因是什么?[教师引导]:通过电流计指针偏转情况判断以上装置哪些构成了原电池,并结合所给装置图分析组成原电池的条件和原理。
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。
第三节化学能转化为电能——电池(教案)【教学目标】〖知识与技能〗1.了解原电池的工作原理,能判断原电池的正负极,能写出电极反应式。
2.通过实验与分析,初步掌握形成原电池的基本条件。
3.学习实验研究的方法,能设计并完成一些基本的化学实验。
〖过程与方法〗经过对化学物质及其变化进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
〖情感态度与价值观〗1.在化学学习的过程中体验并享受探究带来的快乐,感受化学世界的奇妙。
2.关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题,增强环境保护意识,逐步形成可持续发展的思想。
【教学重点与难点】重点:1.原电池的工作原理。
2.写出简单的电极反应及电池反应。
难点:原电池的工作原理【教学流程设计】[引入]故事:《补牙记》[实验1]铜—锌原电池的条件回顾【知识回顾】[板书]一、原电池的工作原理1、构成条件(四个):极:活泼性不同的两个电极(也可金属和非金属)质:两极浸泡在电解质溶液中外因路:形成闭合回路自发:有自发的氧化还原反应……………………………内因[练习1]判断下列装置是否能形成原电池?(见右图)[练习2]将装置6如何改装能形成原电池[实验2]装置6中加入导线、盐桥介绍盐桥书本P21[分析]原电池的工作原理2、电子、电流及溶液中离子的移动方向电子流向负极到正极;电流流向正极到负极;阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、电极反应式及总反应式的书写总反应式:Zn+CuSO4=ZnSO4+ Cu正极:Cu2+ +2e-→Cu 负极:Zn-2e-→Zn2+书写方式:先写出自发发生的氧化还原反应,然后根据“泼—负—氧”判断电极CuSO4溶液(1)乙醇(2)FeC(CuH2SO4溶液(5)ZnSO4溶并找出相应的离子,根据得失电子书写电极方程式。
[练习3]写出镁锌为电极,CuSO4为电解质溶液的原电池电极反应式及总反应式4、原电池两极的判断方法(归纳总结):(1)根据电极材料判断:,相对活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
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 。
《化学能转变为电能》教案[三维目标]:知识与技术: 1、认识化学能与电能之间的互相转变,知道原电池的观点。
2、理解原电池工作原理,认识原电池的构成条件。
3、学会判断原电池的正、负极,初步认识电极反响式。
过程与方法:体验科学研究的过程,理解科学研究的意义,理解科学研究的基本过程和方法,初步养成科学研究的能力。
感情态度与价值观:提升学习化学的兴趣和热忱,体验科学研究的艰辛与愉悦,感觉化学世界的巧妙与和睦[ 教课要点 ] :原电池工作原理、构成、电极反响[ 教课难点 ] :从电子转移角度理解化学能向电能转变的实质[ 学习过程 ] 实验研究(写好实验现象,并思虑以下问题)实验步骤现象1、铜片插入稀硫酸铜片表面2、锌片插入稀硫酸锌片表面3、铜片和锌片连在一同铜片表面插入稀硫酸锌片表面4、铜片和锌片之间连一电流表铜片表面锌片表面插入稀硫酸电流表指针[沟通议论]:1、写出反响方程式并画出双线桥,哪一种物质失掉电子?哪一种物质获得电子?2、导线在这个过程中起到什么作用?你如何才能知道导线中有电子流过?3、如何才能知道导线中电子流动方向?该装置的正负极分别是什么?4、能量是如何转变的?[ 概括小结]:1、原电池定义 : 装置。
2、工作原理:(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)电极电极得失电子电子、离子名称电极反响反响种类流动方向资料的粒子负极正极实质:经过反响分开在两极进行,复原剂在转移给氧化剂。
极所失掉的电子3、电极判断负极正极4、构成条件:[ 科学研究 ] :议论、引出构成原电池需要的条件、原电池形成条件的研究:组一:Zn Zn Fe Zn Zn C Zn 陶瓷①②③④稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸组二:Fe Cu Fe Cu Fe Cu⑤⑥⑦稀硫酸硫酸铜溶液酒精组三:Zn CuZn Cu⑧⑨稀硫酸稀硫酸稀硫酸能够形成原电池的有[ 概括小结 ] :构成条件1 、两个电极2 、两极插入溶液3 、形成回路4 、自觉进行的反响(以上条件同时知足)5、原电池原理的应用:①设计适用的化学电源②解说生活中常有现象(钢铁腐化及防备)③加速某些反响速率(用粗锌制氢气)④判断金属活动性[ 反应练习 ] :一、选择题1、能源可分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式供给的能源称一级能源,需依赖其余能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
高中化学《化学能转化为电能》教案一、教学目标1.了解化学能转化为电能的原理及其应用。
2.掌握化学电池的基本结构和工作原理。
3.了解电化学反应中离子在电极上的沉积和析出过程。
二、教学重点化学电池的基本结构和工作原理三、教学难点电化学反应中离子在电极上的沉积和析出过程四、教学内容1.化学能转化为电能的原理及其应用(1)化学能转化为电能的原理化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
其中一个金属或金属离子接受或捐赠电子,在电解质中发生氧化还原反应,在电子流的作用下,这些电子沿导体流动,并在另一个金属或金属离子上返回原来的反应中,从而形成了电池的工作电势差。
(2)化学能转化为电能的应用电池具有广泛的应用,例如:a.干电池:是我们日常生活中最常见的电池,由一个负极和一个正极组成,内部充满着酸性电解质,可以提供较小的电流,用于一些小型电子设备等。
b.蓄电池:是一种可以充电的电池,通常用于车载电源、太阳能电池板储能等。
c.燃料电池:是一种以氢气为燃料的电池,可将化学能转化为电能,也可以直接向其它都设备供电。
2.化学电池的基本结构和工作原理(1)化学电池的基本结构通常由两个半电池组成,每个半电池由一个电极和一个电解质组成。
电极可以是金属或半金属,电解质可以是液态或固态,可以是无机盐、有机液体或聚合物等。
(2)化学电池的工作原理化学电池将半反应分开进行反应,一个半反应发生在其中一个半电池中,另一个半反应则发生在另一个半电池中,两个半反应的电子流通过电路连接,并通过外部运动发生热能、光能等形式的能量转化。
3.电化学反应中离子在电极上的沉积和析出过程电化学反应中,离子在电极上的沉积和析出过程也是十分重要的。
一般来说,在阳极上,离子释放电子,被氧化成原子或离子,例如金属被氧化成离子;在阴极上,离子接受电子,被还原成原子或离子,例如离子被还原成金属。
在一些特殊的情况下,离子还可以通过电解质浓度的变化、温度变化、电位差等因素影响其沉积和析出的速度和性质。
§1.3化学能转化为电能—电池原小梅蒲城县尧山中学二OO九年十二月§1.3化学能转化为电能—电池一、教学目标1、知识与技能(1)使学生认识到化学能可以转化为电能。
(2)初步认识原电池的反应原理及形成条件,并能利用生活中的常见物品制作简易原电池。
(3)能准确判断原电池的正负极,并能正确书写电极反应。
2、过程与方法通过对原电池形成条件进行探究的过程,进一步理解科学探究的意义,学习科学探究的一般过程,提高科学探究的能力。
3、情感态度与价值观(1)在化学学习的过程中体验并探究带来的快乐,感受化学世界的奇妙。
(2)增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。
(3)关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题,增强环保的意识,逐步形成可持续发展的思想。
二、教学重点原电池的工作原理及形成条件,电极反应及电池反应方程式的书写。
三、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及原电池的工作原理。
四、教学方法和手段实验发现法、引导探究法、实践巩固法五、教学过程〔引言〕经验可知化学反应中常伴随着能量的转化,能量的转化具有多样性。
生火取暖是将化学能转化为热能的过程,电解是将电能转化为化学能的过程,而使用电池则是将化学能转化为电能的过程,这一节课我就来学习化学能转化为电能——电池。
〔板书〕§1.3化学能转化为电能—电池〔过渡〕原电池的工作原理是什么?这就是我们本节课要研究的主要内容。
〔板书〕一、原电池的工作原理〔讲述〕阅读P19页活动探究1,完成Zn与CuSO4反应过程中溶液温度变化的实验。
〔教师活动〕:请各小组长负责分工,组织成员做好实验,记录相关现象。
〔学生活动〕:〔小组代表发言〕描述实验现象〔教师活动〕倾听,组织学生〔思考问题〕由现象得到什么结论?温度升高化学能转化为热能溶液颜色变浅,有红色物质生成反应发生〔教师活动〕副板书:探究1 现象:升、浅、红。
《化学能转化为电能——电池》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反应方程式。
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、理解金属的电化学腐蚀原理,了解防护金属腐蚀的方法。
二、学习重难点1、重点(1)原电池的工作原理。
(2)常见化学电源的工作原理。
2、难点(1)电极反应式的书写。
(2)金属的电化学腐蚀原理。
三、知识梳理(一)原电池1、定义:将化学能转化为电能的装置。
2、构成条件(1)有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。
(2)电极材料插入电解质溶液中。
(3)两极相连形成闭合回路。
(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)电极名称锌片为负极,铜片为正极。
(2)电极反应负极:Zn 2e⁻= Zn²⁺(氧化反应)正极:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑ (还原反应)(3)电子流向电子由负极经导线流向正极。
(4)离子移动方向阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
(二)常见的化学电源1、干电池(1)普通锌锰干电池负极:Zn 2e⁻= Zn²⁺正极:2MnO₂+ 2NH₄⁺+ 2e⁻= Mn₂O₃+ 2NH₃+ H₂O (2)碱性锌锰干电池负极:Zn + 2OH⁻ 2e⁻= ZnO + H₂O正极:2MnO₂+ 2H₂O + 2e⁻= 2MnOOH + 2OH⁻2、充电电池(1)铅蓄电池放电时负极:Pb + SO₄²⁻ 2e⁻= PbSO₄正极:PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻+ 2e⁻= PbSO₄+ 2H₂O充电时阴极:PbSO₄+ 2e⁻= Pb + SO₄²⁻阳极:PbSO₄+ 2H₂O 2e⁻= PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻(2)锂离子电池总反应式:Li₁ x CoO₂+LiₓC₆= LiCoO₂+ 6C3、燃料电池(1)氢氧燃料电池酸性介质负极:2H₂ 4e⁻= 4H⁺正极:O₂+ 4H⁺+ 4e⁻= 2H₂O碱性介质负极:2H₂+ 4OH⁻ 4e⁻= 4H₂O正极:O₂+ 2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻(三)金属的电化学腐蚀1、化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
化学能转化为电能学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高一化学教学案(11)
专题2 化学反应与能量转化
第三单元化学能与电能的转化
化学能转化为电能
编写:于建东审核:许乃祥
班级:学号:姓名:
【学习目标】
1、初步认识原电池的原理和一般构成条件;
2、培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和创造性思维和探究能力,以及提出问题、分析问题和解决问题的能力;
【知识梳理】
一、化学能转化为电能
(一)原电池原理探究(进行下列实验记录在下表中):
1、将一块锌片和一块铜片分别插入装有稀硫酸溶液的烧杯中,观察实验现象。
2、将一块锌片和一块铜片同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中,观察实验
现象。
3、用导线把锌片和铜片连接,再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中,观
察实验现象。
4、在锌片和铜片之间连接一个电流计后,再同时插入装有稀硫酸溶液的
2
①电流表指针为何会发生偏转
②电子从何而来
③铜片上产生的气泡是如何形成的呢
原电池的定义:我们称_____________________________________的装置为原电池。
(二)原电池工作原理
以Zn、Cu原电池为例
(三)原电池的构成条件
1、能自发地发生_____________反应。
2、两个电极,其中一个相对较___________的金属为负极,另一个相对较__________的金属或非金属导体为正极。
两个电极直接或间接地连接在一起,并插入电解质溶液中去。
3、必须是____________________溶液。
4、形成闭合回路。
说明:
3
4
①构成原电池的四个基本条件是相互联系的,不能孤立、片面地理解,在四个基本条件当中,氧化还原反应是核心;判断某装置是否为原电池,要以构成原电池的基本条件为判断标准,不能仅凭装置的外形下结论;
③构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据。
(四)原电池原理的应用
1、设计各种实用电池,使其具有节约能源、方便、环保等优点以满足人类需要及可持续发展的要求。
讨论:在一块表面无锈的铁片上滴上一大滴含酚酞的 食盐水后可以看到液滴逐渐呈现红色,并慢慢形成褐色的 锈斑。
这是为什么试说明产生此现象的原因
2、金属的腐蚀及防护 铁锈的形成: F e (O H)2 Fe (O H)3 F e 2O 3·x H 2O
【典例分析】
例1.在用Zn 片、Cu 片和稀硫酸组成的电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是
( )
A .锌片是正极,铜片上有气泡产生
B .电流方向是从锌片经导线流向铜片
C .溶液中的阳离子向正极移动
D .电解液的PH 值逐渐减小 例 2.实验中欲快速制得H 2 , 最好的方法是 ( )
A .纯锌与稀硫酸
B .纯锌与浓硫酸
C .纯锌与稀盐酸
D .粗锌(含铜杂质)与稀硫酸
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
负极反应 正极反应 总反应
5
例 3.下列哪些装置可以构成原电池并写出电池总反应。
逐一分析不能构成原电池装置的原因。
例 4.把a 、b 、c 、d 4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,d 极上产生大量气泡;a 、c 相连时,电流由c 经导线流向a ;b 、d 相连电子由d 经导线流向b ,则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( )
A .a >b >c >d
B .a >c >d >b
C .c >a >b >d
D . b >d >c >a
例 5.将铜片与锌片连接后浸入稀硫酸中构成原电池,当导线上通过×1023个电子时,锌失去电子 mol,锌片质量减少 g,铜片表面析出气体 L(标况). 【思维训练】
1.某原电池的总反应的离子方程式是: Zn +Cu 2+=Zn 2++Cu
依据此反应设计的原电池的正确组合是 ( )
2.已知空气-锌电池的电极反应:
锌片:Zn -2OH --2e - = ZnO + H 2O ,石墨:1/2 O 2+H 2O +2e - = 2OH - 据次推断锌片是 ( )
硫酸铜
稀硫酸
酒精 稀硫酸
稀硫
酸
稀硫酸
A.负极,被氧化
B.负极,被还原
C.正极,被氧化
D.正极,被还原
3.关于原电池的下列说法中错误的是
()
A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置
B.电子流出的一极为
负极
C.原电池中,正极发生氧化反应
D.比较不活泼的一极为正极
4.将铜棒和锌棒用导线连接插入CuSO
4
溶液中,当导线中有电子通过时,负极质量的变化是
()
A.增加6.5g
B.减少6.5g
C. 增加6.4g
D. 减少6.4g
5.根据下列事实:①X+Y2+=X2++Y;②Z+2H
2O(冷水)=Z(OH)
2
+H
2
↑;③Z2+的氧
化性比X2+弱;④由Y、W做电极组成的原电池,电极反应为W2++2e-=W,Y-2e-=Y2+。
可知X、Y、W、Z的还原性由强到弱的顺序是
()
>Z>Y>W >W>X>Y >X>Y>W >Y>X>W
6.有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。
下列推断不合理的是()
是负极,电极反应式是2Zn-4e-=2Zn2+
是正极,电极反应式是O
2+4H++4e-=2H
2
O
C.在整个原电池反应中,Zn是还原剂,体液中的溶解氧是氧化剂
的性质比Zn活泼
7.下列有关钢铁腐蚀的叙述正确的是
( )
A.吸氧腐蚀时正极放出氧气
B.析氢腐蚀时正极放出氢气
C.化学腐蚀的速率超过电化学腐蚀的速率
D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
6
、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为
()
>Y>Z >Z>Y >X>Z >Z>X
9. 试设计一个原电池,使其发生:Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+。
则该原电池的负极材料是,负极电极反应
为,
该原电池的正极材料是,正极电极反应
为,
电解质溶液是。
【问题反思】
【错题整理】
7。