第3節(jié)_化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池

1、 第3節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池中國(guó)登月飛船登陸月球模擬圖【聯(lián)想質(zhì)疑】 通過(guò)電解可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而通過(guò)原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。那么，原電池是怎樣將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的？原電池的工作原理與電解的原理有什么異同呢？將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電池也稱化學(xué)電源。普通干電池手機(jī)電池鈕扣電池筆記本電腦 專用電池 攝像機(jī)專用電池 “神六”用太陽(yáng)能電池化學(xué)與生活密切相關(guān)【活動(dòng)探究】鋅與CuSO4溶液反應(yīng)中的能量變化與能量轉(zhuǎn)換探究任務(wù)：1.將鋅粉加入CuSO4溶液中，測(cè)量溶液溫度的變化，分析能量變化情況。2.如果鋅與CuSO4溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將該反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并實(shí)施你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。

2、試劑和儀器CuSO4溶液，鋅粉，鋅片，銅片，溫度計(jì)檢流計(jì)（G），導(dǎo)線，大燒杯。活動(dòng)探究鋅與CuSO4溶液反應(yīng)中的能量變化與能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)1.請(qǐng)根據(jù)提供的儀器試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成下表：試管，溫度計(jì)，鋅粒，CuSO4溶液（參考方案）實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能量變化鋅粒逐漸溶解，表面產(chǎn)生了一層紅色的固體物質(zhì)； CuSO4溶液顏色變淺，溫度升高?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)驗(yàn)2.如果鋅與溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將該反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并實(shí)施你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。試劑和儀器： CuSO4溶液，鋅片，銅片，檢流計(jì)（G），導(dǎo)線，大燒杯。實(shí)驗(yàn)方案：鋅與CuSO4溶液反應(yīng)中的能量變化與能量轉(zhuǎn)化活動(dòng)探究CuSO4 溶液電流表指

3、針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；鋅片溶解，其表面出現(xiàn)一層紅色的固體物質(zhì)；CuSO4溶液顏色變淺；銅片表面也出現(xiàn)一層紅色的固體物質(zhì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極（Zn)：（氧化反應(yīng)）Zn Zn2+ +2e-正極（Cu）：（還原反應(yīng)）Cu2+ + 2e- Cu電池反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能量變化【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接起來(lái)，在鋅片和銅片導(dǎo)線之間接入電流表。思考？1.在鋅片和銅片表面分別發(fā)生了哪些變化？2.電子從哪里來(lái)，到哪里去？3.電池的正極和負(fù)極分別是什么？判斷依據(jù)是什么？4.溶液中有哪些看不見(jiàn)的動(dòng)作？銅鋅原電池中電子流向 分析負(fù)極鋅片失電子（發(fā)生氧化反應(yīng)）正極銅離子得電子（發(fā)生還原

4、反應(yīng)）電子沿導(dǎo)線傳遞，從而產(chǎn)生電流即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能陰離子移向負(fù)極陽(yáng)離子移向正極溶液中通過(guò)離子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流【歸納】負(fù)極（Zn）：ZnZn +2e- （氧化反應(yīng)） 正極（Cu）：Cu 2e-Cu （還原反應(yīng)） 電池反應(yīng)：Zn+Cu =Zn +Cu 2+2+2+2+思考1.如果用比鋅活潑的鎂代替銅片，用硫酸鋅溶液代替硫酸銅溶液，與鋅組成原電池，鋅片上將發(fā)生怎樣的反應(yīng)？2.原電池中電極反應(yīng)的反應(yīng)物一定來(lái)源于電極材料或電解質(zhì)溶液?jiǎn)幔坑甥}橋連接的兩溶液保持電中性，兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路。 導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。資料在線任務(wù)： 上網(wǎng)查詢以下內(nèi)容： 1.什

5、么是鹽橋？ 2. 鹽橋的作用是什么？ 鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。可使由它連接的兩溶液保持電中性，否則鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為鋅離子而帶上正電，銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了銅離子而帶上了負(fù)電。 鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路，而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。你查到了嗎？1.在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？2.在鹽橋插入之后，是否有電流產(chǎn)生？3.與銅鋅原電池相比該原電池具有什么特點(diǎn)？4.通過(guò)本活動(dòng)，你對(duì)原電池有了哪些新的認(rèn)識(shí)？【問(wèn)題】1.活潑性不同的兩電極2.電解

6、質(zhì)溶液3.形成閉合回路（導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液中）4.自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)原電池的形成條件思 考 題請(qǐng)根據(jù)反應(yīng): Fe+Cu2+=Fe2+Cu設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案?1、下列四個(gè)裝置中，導(dǎo)線中的電子由左邊一極流向右邊一極的是（ ） 稀H2SO4ZnZnA稀H2SO4CuZnB稀H2SO4ZnCCC練習(xí)一如圖裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組 （ ） A.A是鋅，B是銅，C為稀H2SO4 B.A是銅，B是鋅，C為稀硫酸 C.A是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液 D.A是Ag，B是鐵，C為AgNO3溶液 A CABD練習(xí)二硫酸銅ZnFeA硫酸銅ZnCAFeCA硫酸銅-+-+-+練習(xí)三練習(xí)四 下列裝置中，能組成原電池的是:( )(A)(B)(C) 酒精稀H2SO4稀H2SO4(D)(E)(F)DEF練習(xí)五【課后作業(yè)】 1. 完成探究：有下列材料：電極（Zn片、Cu片、石墨棒、Fe釘?shù)热芜x）、導(dǎo)線、水果（西紅柿2個(gè)）、檢流計(jì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的裝置。方式：最好先獨(dú)立設(shè)計(jì)，并動(dòng)手試驗(yàn)，邊做邊改進(jìn)，也可與小組同學(xué)相互討論和觀摩，或請(qǐng)老師指