1.2化學能轉化為電能-電池 第一課時 課件 高二上學期化學魯科版（2019）選擇性必修1

（第一課時）學科：化學化學能轉化為電能——電池年級：高二教材版本：魯科版思考：動力來源？情境導入CuSO4學習目標理解銅鋅原電池的工作原理，形成原電池思維模型。1能利用信息分析化學電源的工作原理。3能從能量角度理解化學科學對人類的重要貢獻。4能設計簡單的雙液原電池，將化學能轉化為電能。2實驗導入CuSO4

實驗用品

實驗現象黑色夾子夾鎂片，紅色夾子夾碳片盛有蒸餾水的洗瓶、固體鹽探究小風扇轉起來的原理項目一：建構單液原電池思維模型碳片和鎂片在這個實驗中起到了什么作用？1鹽水在這個實驗中起到什么作用？2小風扇為什么會轉起來？3問題探究：小風扇轉起來的原理CuSO4CuSO4

實驗現象項目一：建構單液原電池思維模型原電池的定義

將化學能轉化為電能的裝置稱為原電池。原電池構成條件

1、有兩個活潑性不同的電極

（電子導體）

2、有電解質溶液

（離子導體）

3、形成閉合回路

4、有自發(fā)的氧化還原反應CuSO4項目一：建構單液原電池思維模型單液銅鋅原電池的工作原理CuSO4學生實驗1實驗用品2設計銅鋅原電池，進行實驗，觀察實驗現象并記錄Zn片Cu片導線檢流計電池盒稀HSO24活動探究：設計單液原電池構成原電池的四個基本要素1、自發(fā)的氧化還原反應。2、電子導體。3、離子導體。4、閉合回路。思考：如何解決電流逐漸衰減、電壓不穩(wěn)定的問題？稀硫酸與鋅片直接接觸反應使部分化學能轉化為熱能。鋅片加劇腐蝕，導致鋅與電解質溶液的接觸面積減少，向外電路輸出的電子也減少，從而使電流逐漸衰減，電壓不穩(wěn)定。項目二：建構雙液原電池思維模型鹽橋：鹽橋中通常裝有瓊脂凝膠，內含氯化鉀或硝酸銨。鹽橋中的離子能夠定向移動。通過鹽橋可將兩個相互隔離的電解質溶液連接起來，傳導電流。在原電池中，氧化還原反應是在兩個電極上分別進行的。每個電極上或是發(fā)生失去電子的變化-氧化，或是發(fā)生獲得電子的變化-還原，分別相當于氧化還原反應的一半，這種反應稱為半反應在電極上進行的半反應叫做電極反應。在原電池中，正極上得電子數和負極上失電子的數目相同。電極反應式可以表示電極上物質的變化情況以及電子的轉移情況。兩個電極反應組成電池的總反應，叫電池反應。

知識支持項目二：建構雙液原電池思維模型

儀器與藥品CuSO4

溶液、ZnSO4

溶液、鋅片、銅片、燒杯、導線、檢流計、鹽橋寫出電極反應和電池反應分析內外電路是怎樣形成電流的2鹽橋的作用是什么？3設計原電池，畫出裝置圖41項目二：建構雙液原電池思維模型活動探究：設計雙液原電池寫出電極反應和電池反應2負極：Zn-2e-=Zn2+正極：Cu2++2e-=Cu總反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu內外電路電流的形成3外電路：電子定向移動形成電流內電路：鹽橋中離子定向移動形成電流鹽橋的作用4形成閉合回路，維持電流恒定裝置圖1項目二：建構雙液原電池思維模型雙液原電池的工作原理項目二：建構雙液原電池思維模型相同點：均是氧化還原反應原理；外電路均是電子的定向移動，內電路均是離子的定向移動。對比升華：單液原電池、雙液原電池對比不同點：單液原電池能量轉化率低，電流強度弱不穩(wěn)定，持續(xù)時間短。

雙液原電池能量利用率高，電流穩(wěn)定。項目三：原電池原理的應用化學電源1.找出熱激活電池的電極材料，電極反應物。2.無水LiCl-KCl混合物一旦受熱熔融，電池瞬間即可輸出電能，那么常溫時，在正負極之間連上檢流計，指針能否偏轉？3.輸出電能時，電池中鋰離子、電子如何移動？熱激活電池正極材料PbSO4、負極材料Ca。正極反應物PbSO4、負極反應物料Ca結合給出的熱激活電池的結構圖和電池反應，請思考以下問題。項目三：原電池原理的應用電池反應：PbSO4+2LiCl+Ca==CaCl2+Li2SO4+Pb當無水LiCl-KCl

混合物受熱熔融后，其中的離子可以定向移動，作為離子導體形成閉合回路，電池瞬間即可輸出電能。常溫下電解質中的離子不能自由移動，不能形成電流。在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。對于熱激活電池，鋰離子作為陽離子，其移動方向是向硫酸鉛電極移動。電子從鈣電極向硫酸鉛電極移動?；瘜W能轉化為電能，為導彈提供動力。建設科技強國，重任在肩，使命光榮！科技創(chuàng)新靠人才，我們要樹立雄心壯志，鼓足干勁、發(fā)憤圖強、團結奮斗，朝著建成科技強國的宏偉目標奮勇前進！

-----習近平科學態(tài)度與社會責任原電池的定義及構成四要素課堂小結單液原電池思維模型雙液原電池思維模型以銅鋅原電池為例原電池原理的應用查閱資料，尋找生活中常見的化學電源，并嘗試用原電池思維模型解釋其動力來源。課后任務

謝謝大家！一師一優(yōu)課作業(yè)設計：基礎達標1、某金屬能和鹽酸反應生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，該金屬可能為（

）

A．鋁B．銅C．鐵D．硅B作業(yè)設計：基礎達標2、將鋅片和銅片用導線連接置于稀硫酸溶液中,下列各敘述正確的是（

））

A.鋅片做負極，鋅發(fā)生還原反應B.銅片做正極，銅得電子C.溶液中的酸性減弱D.鋅片、銅片同時有氣泡冒出，有可能鋅片不純D作業(yè)設計：能力提升1、原電池的電極反應式不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法錯誤的是()A.由Fe、Cu、FeCl?溶液組成的原電池，負極反應式為Cu-2e?==Cu2+B.由Al、Cu、稀硫酸組成的原電池，負極反應式為Al-3e?==Al3+C.由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，負