化學(xué)能與電能 全國優(yōu)質(zhì)課一等獎

與化學(xué)能電能第二節(jié)第一頁，共二十六頁。

植物通過光合作用將______轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；而在人體內(nèi)，淀粉等糖類物質(zhì)經(jīng)過一系列變化將_______轉(zhuǎn)化為_____。2．人類對能源利用的三個階段

(1)柴草時期：主要能源有樹枝雜草、人力、畜力、風(fēng)和水的動力等。能量轉(zhuǎn)化和能源利用1．生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能化石能源(2)_________時期：主要能源有煤、石油、天然氣。(3)多能源結(jié)構(gòu)時期：核能、太陽能、氫能、沼氣、風(fēng)能、

地?zé)崮艿取?fù)習(xí)科學(xué)視野光能熱能第二頁，共二十六頁。直接從自然界取得的能源稱為一次能源風(fēng)力流水煤石油天然氣第三頁，共二十六頁?；痣娬疽淮文茉唇?jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源第四頁，共二十六頁。

電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。第五頁，共二十六頁。思考與交流電力產(chǎn)生的方法水力發(fā)電核能發(fā)電風(fēng)能發(fā)電波浪能發(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電火力發(fā)電第六頁，共二十六頁?；痣娬竟ぷ髟硎疽鈭D思考：火力發(fā)電中，能量是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能（煤）熱能機(jī)械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)（蒸汽輪機(jī)）第七頁，共二十六頁。2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)引起第八頁，共二十六頁。問題探討氧化劑和還原劑直接接觸反應(yīng)，則化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如何讓電子定向移動？第九頁，共二十六頁。實(shí)驗(yàn)探究:實(shí)驗(yàn)2-4（2）若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再浸在稀H2SO4溶液中，觀察銅表面有什么現(xiàn)象？（1）將Zn片,Cu片分別平行插入稀H2SO4溶液中，各有什么現(xiàn)象？為什么？（3）導(dǎo)線間接一電流表有什么

現(xiàn)象產(chǎn)生？稀H2SO4ZnCuAZnCu稀H2SO4第十頁，共二十六頁。

思考交流組內(nèi)交流列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3.將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3.從能量變化的角度分析這是一種什么裝置？銅片表面產(chǎn)生氣泡，鋅片部分溶解，電流表指針偏轉(zhuǎn)。2.Zn失去電子

導(dǎo)線銅片H+獲得電子AZnCu稀H2SO4電子定向移動產(chǎn)生電流，故電流表指針偏轉(zhuǎn)。1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？Cu起什么作用？2.電子如何流動？電流表的指針為什么會偏轉(zhuǎn)？1.H+得的電子是Zn失去的，Cu起導(dǎo)電的作用。第十一頁，共二十六頁。一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)換1、原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。3、鋅銅原電池的工作原理電極材料電子轉(zhuǎn)移電極反應(yīng)式反應(yīng)類型Zn片Cu片總離子方程式Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑還原反應(yīng)氧化反應(yīng)失電子得電子2、原電池的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)第十二頁，共二十六頁。復(fù)習(xí)鞏固——原電池1、原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。2、原電池的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)3、原電池的工作原理：負(fù)失氧，正得還失e－氧化反應(yīng)Zn－2e－

=Zn2＋鋅銅原電池電子從負(fù)極流向正極外電路得e－還原反應(yīng)2H＋＋2e－=H2↑陽離子負(fù)極正極H2SO4溶液陰離子內(nèi)電路第十三頁，共二十六頁。理論上講，可自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計成原電池。復(fù)習(xí)鞏固——原電池4、原電池的形成條件：⑴活潑性不同且能導(dǎo)電的兩個電極；⑵電極需插入電解質(zhì)溶液中；⑶兩極相連形成閉合回路；負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或石墨等⑷能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。第十四頁，共二十六頁。小結(jié)化學(xué)能與電能間接：直接：化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能發(fā)動機(jī)電能裝置原電池概念構(gòu)成條件工作原理第十五頁，共二十六頁。(1)根據(jù)一個氧化還原反應(yīng)的方程式，將其拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個半反應(yīng)，選擇合適的電極材料和電解質(zhì)溶液設(shè)計原電池。原電池原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時，反應(yīng)速率增大。2.用于比較金屬的活動性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。3.設(shè)計原電池/做電源4.用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。第十六頁，共二十六頁。判斷方法負(fù)極正極①電極材料較活潑金屬較不活潑金屬或石墨②通入物通入還原劑通入氧化劑③兩極反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)④電子流向(或電流方向)電子流出(或電流流入)電子流入(或電流流出)⑤離子流向陰離子流向陽離子流向⑥電極質(zhì)量變化質(zhì)量減小質(zhì)量增加⑦有無氣泡—有氣泡產(chǎn)生原電池正、負(fù)極的判斷第十七頁，共二十六頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件AZnCu稀H2SO4AZnC稀H2SO4AZnZn稀H2SO4第一組：電極材料的探究（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同且能導(dǎo)電的兩個電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或石墨等第十八頁，共二十六頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件第二組：溶液的探究（可以）（不可以）形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中。AZnCuH2SO4AZnCu酒精第十九頁，共二十六頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件第三組：電路的探究（可以）（不可以）形成條件三：形成閉合回路。AZnCuH2SO4ZnH2SO4ACuH2SO4第二十頁，共二十六頁?！咀⒁狻侩娮硬幌隆八保x子不上“線”原電池工作時導(dǎo)電粒子流向電子流向(外電路)：負(fù)極→導(dǎo)線→正極(電流方向與電

子流向相反)。離子流向(內(nèi)電路)：陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正

極移動。失e－氧化反應(yīng)Zn－2e－

=Zn2＋鋅銅原電池電子從負(fù)極流向正極外電路得e－還原反應(yīng)2H＋＋2e－=H2↑陽離子負(fù)極正極H2SO4溶液陰離子內(nèi)電路第二十一頁，共二十六頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件第四組：本質(zhì)的探究（可以）（不可以）條件四：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)（放熱反應(yīng)）AZnCuH2SO4ACCuH2SO4第二十二頁，共二十六頁。①活動性不同的兩極。②閉合回路/兩極接觸。③熔融的電解質(zhì)/電解質(zhì)溶液④自發(fā)的氧化還原反應(yīng)（放熱反應(yīng)，△H＜0）原電池(1)定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)原電池的形成條件：第二十三頁，共二十六頁。依據(jù)原電池的形成條件判斷(1)看電極：兩極為導(dǎo)體，且存在活動性差異；(2)看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中；(3)看回路：形成閉合回路或兩極直接接觸；(4)看本質(zhì)：看能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)。能否形成原電池的判斷第二十四頁，共二十六頁。練習(xí)11.判斷裝置能否構(gòu)成原電池？若不是，說明理由；

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