高中化学必修二课件-2.3 化学能与电能的转化6-苏教版

高中化学专题二第三单元?化学能及电能转化?知识点汇总苏教版必修2

1 / 141 电能转化为化学能---- 电解 知识要点

一．电解的原理

1．电解：在直流电的作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化复原反响的过程。

2．电解是将电能转化为化学能的一种重要的方法。通过电解，可以使许多在通常条件下

不能发生的反响得以进行。

3．电解质电解的过程就是电解质导电的过程。所以，电解质导电与导体导电不同，电解

质导电是化学变化，金属导体导电是物理变化。

4．电解池的工作原理

1〕连接电源负极的电极成为阴极，发生复原反响；连接电源正极的电极称为阳极，发生氧化反响。

2〕溶液中的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。

3〕电子从电源负极出发，沿导线到阴极，阳离子在阴极上得到电子发生复原反响；阴

离子在阳极上失去电子发生氧化反响。电子沿导线回到电源的正极而构成闭合回路。

5．电极上离子放电的规律

〔1〕阴极---- 发生复原反响

阴极材料本身一般不参加反响，溶液中的阳离子在阴极上得电子 :

+

＜Na ＜Mg +

＜Al 3+ +

＜Zn +

＜Fe + +

＜Cu +

＜Fe ＜Ca ＜H水中 ＜Pb ＜H〔酸中〕

+ ＜Hg2+ ＜Ag+

〔2〕阳极----- 发生氧化反响

假设阳极为活性材料 (金属活动顺序表 Ag以前的金属)时，那么阳极材料本身失电子被

氧化。

假设阳极为惰性材料〔常指 Pt、C、金〕时，阳极本身不参加反响，溶液中的阴离子 高中化学专题二第三单元?化学能及电能转化?知识点汇总苏教版必修2

2 / 142 在阳极上失电子：

S2->SO32->I－>Br －>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－

注意：电极上离子放电的规律还受离子浓度的影响。

①当金属电极做阳极时 ,一般是金属电极溶解。

化学能转化为电能

课时1

教学设计

一、学习目标

1.了解常见的化学能与电能的转化方式。

2.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能；理解科学探究的意义、过程与方法。

3.理解原电池的工作原理，掌握原电池的构成条件，正确书写简单原电池的电极反响和总反响。

4．了解常见的化学电源及其应用。认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的开展观；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。

二、教学重点及难点

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。

三、设计思路

学生对“电〞有着较丰富的感性认识。充分利用学生已有的经验，以及电学、化学反响中能量变化和氧化复原反响等知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过实验探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。

本课从日常生活中常见的电池入手，通过各种电池的展示，提出疑问：这些电池是如何产生电流的学生根据物理对电流的认识，提出假设：有电子的流动，因此可能在电池里发生了有电子转移的氧化复原反响。引导学生通过简单的氧化复原反响验证这一假设。通过锌、铜与硫酸的简单组合，体验电流的产生。引出原电池的概念。再利用分组实验的方式探究原电池的工作原理、构成条件。同时从电子转移的方向确定原电池正极、负极，电极上发生的反响，并写出电极反响式、电池总反响。认识到可以利用自发进行的氧化复原反响中的电子转移设计原电池，将化学能转化为电能，为人类的生产、生活所用。在此根底上介绍一些常见的化学电源，以拓宽学生的知识面。

四、教学过程

【创设情景】展示图片：生产、生活都离不开电。我们平时所用的手电筒、计算器、 、笔记本电脑、电子表等都需要用到电池。这些电池是怎样产生电流的呢〔见PPT2〕

【板书】一、化学能转化为电能

1 化学能与电能

❖ 教学目标

1．理解原电池的原理及其应用

2．电极反应和电池反应的书写

3．了解钢铁的电化学腐蚀

4．电解池中两极电极反应的书写

5．电解池、原电池的区别

6．电解饱和食盐水、电镀、电解法冶炼金属的原理

❖ 知识梳理

知识点一．原电池原理

1.实验探究

实验装置 实验现象 结论或反应式

锌片：不断溶解

铜片：有气泡产生

电流计：指针发生偏转 锌片上的反应：Zn－2e－===Zn2＋

铜片上的反应：2H＋＋2e－===H2↑

反应过程中有电流产生

2.原电池

(1)定义：将化学能转变为电能的装置。

(2)工作原理：(以锌—铜—稀硫酸原电池为例)

Zn电极 Cu电极

现象 锌片逐渐溶解 铜片上产生气泡

得失电子 失电子 得电子

正负极判断 负极 正极

电子流向 流出 流入

反应类型 氧化反应 还原反应

电极反应式 Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑

总反应式 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 2

(3)构成条件：

①能进行自发的氧化还原反应；

②两个活泼性不同的金属(或金属与非金属)；

③电极插入电解质溶液中；

④构成闭合回路。

3．钢铁的电化学腐蚀

(1)电化学腐蚀：

金属跟电解质溶液接触――→发生 原电池反应――→结果 比较活泼的金属失去电子而被氧化。

(2)钢铁的腐蚀：

①构成条件：

电极-铁与少量的碳形成两电极

电解质溶液-钢铁表面水膜中溶有少量H＋和OH－，还溶解了氧气等气体。

②电极反应：

负极(铁)- 2Fe－4e－===2Fe2＋

正极(碳)-O2＋4e－＋2H2O===4OH－

总反应- 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

后续反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3易分解生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。

4．正负极的判断

判断依据 负极 正极

电极材料 活泼性较强的金属(一般情况) 活泼性较弱的金属或能导电的非金属

第1页/共8页 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，初步认识原电池第2页/共8页 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。