（通用）高中化學 第二章 化學反應與能量 第二節(jié) 化學能與電能 第1課時 化學能轉(zhuǎn)化為電能課件 新人教必修2

第1課時化學能轉(zhuǎn)化為電能第二章第二節(jié)化學能與電能學習目標1.通過實驗探究認識化學能與電能之間轉(zhuǎn)化的實質(zhì)。2.理解原電池的概念及工作原理。3.了解原電池的構(gòu)成與設(shè)計。核心素養(yǎng)1.科學探究：設(shè)計實驗認識構(gòu)成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負極。2.創(chuàng)新意識：利用原電池原理能設(shè)計原電池。新知導學達標檢測內(nèi)容索引新知導學1.一次能源和二次能源一次能源和二次能源(1)一次能源：直接從自然界取得的能源。如太陽能、風能、地熱能、水力、潮汐、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等。(2)二次能源：一次能源經(jīng)過加工，轉(zhuǎn)換得到的能源。如電能、蒸汽能、機械能等。一、能源與火力發(fā)電2.火力發(fā)電火力發(fā)電化學能間接轉(zhuǎn)化為電能化學能間接轉(zhuǎn)化為電能(1)火力發(fā)電的原理首先通過化石燃料 ，使 ，加熱水使之_以推動蒸汽輪機，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。(2)能量轉(zhuǎn)換過程燃燒化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芷癁檎羝?3)火力發(fā)電的弊端化石燃料屬于不可再生資源，用化石燃料發(fā)電會造成資源的浪費。火力發(fā)電的過程中，能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，利用率低，能量損失大。化石燃料燃燒會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)(如SO2、CO、NO2、粉塵等)，污染環(huán)境。火力發(fā)電是通過氧化還原反應將化學能轉(zhuǎn)化為電能的一種間接方式，在其過程中，燃燒是使化學能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。歸納總結(jié)歸納總結(jié)解析例例1下列敘述不正確的是A.根據(jù)一次能源和二次能源的劃分，氫氣為二次能源B.電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次 能源C.火力發(fā)電是將燃料中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程D.在火力發(fā)電過程中，化學能轉(zhuǎn)化為熱能實際上是氧化還原反應發(fā)生 的過程，伴隨著能量的變化答案解析解析氫氣不能從自然界中直接取得，是二次能源，A正確；電能也是二次能源，且使用方便、污染最小，B正確；實驗步驟解釋或說明_1.實驗探究實驗探究鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應產(chǎn)生氫氣，而銅則不能二、原電池化學能直接轉(zhuǎn)化為電能鋅與稀硫酸反應，但氫氣在銅片上產(chǎn)生，導線中有電流鋅與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣，但導線中無電流乙醇是非電解質(zhì)，與鋅、銅都不反應2.原電池的概念原電池的概念原電池是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置；原電池的反應本質(zhì)是 反應。3.原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件理論上，自發(fā)的 反應均可構(gòu)成原電池。具體條件是：(1)具有 的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導電的非金屬)。(2)溶液：兩電極均插入 溶液中。(3)導線：兩電極用導線相連，形成閉合回路?；瘜W電氧化還原氧化還原活動性不同電解質(zhì)原電池總反應式：；(2)能量轉(zhuǎn)化：能轉(zhuǎn)變?yōu)?能。4.原電池的工作原理原電池的工作原理(1)分析下圖并填空負極氧化反應正極還原反應Zn-2e-=Zn22H2e-=H2Zn2H=Zn2H2化學電相關(guān)視頻5.原電池工作原理的應用原電池工作原理的應用(1)比較金屬活動性原電池中，作負極的金屬活動性一般比作正極的金屬活動性 。(2)改變化學反應速率如：在Zn和稀硫酸反應時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅構(gòu)成原電池的正負極，從而加快Zn與稀硫酸反應的速率。(3)設(shè)計原電池如：把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計成原電池，可用 作負極，_作正極，作電解質(zhì)溶液。強Fe銅(或石墨)FeCl3溶液歸納總結(jié)歸納總結(jié)例例2如圖所示裝置能夠組成原電池的是_。其他不能構(gòu)成原電池的說明理由：_。答案EFG A裝置的兩個電極的活潑性相同,電子不會流動形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個分開的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無導線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池思維啟迪原電池的判定方法：一看反應原理(能否自發(fā)地進行氧化還原反應)；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。解析解析原電池中，負極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應溶解，質(zhì)量減小，故A極為負極，B極為正極，A、D項正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項正確；電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項錯誤。例例3如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯誤的是A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動D.A極發(fā)生氧化反應答案解析選項正極負極電解質(zhì)溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2例例4某原電池的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，該原電池正確的組成是答案解析解析解析將ZnCu2=Zn2Cu拆開兩個半反應：氧化反應(負極反應)：Zn2e=Zn2。還原反應(正極反應)：Cu22e=Cu。則電池的負極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，電解質(zhì)溶液中含Cu2。(1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。(2)選擇合適的材料電極材料：電極材料必須導電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應中，本身失去電子的材料。電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負極反應。設(shè)計原電池的方法方法技巧方法技巧原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是學習小結(jié)達標檢測1.判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源()(2)NaOHHCl=NaClH2O是放熱反應，可以設(shè)計成原電池()(3)原電池中的陽離子由負極區(qū)向正極移動()(4)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過導線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達鋅()(5)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快()答案12345ABCD鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶硅太陽能電池2.(2017北京101中學期中)下列設(shè)備工作時，將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是答案解析1234512345解析解析A項，鋰離子電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，故正確；B項，太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤；C項，燃燒是放熱反應，是把化學能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤；D項，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤。3.(2017湖南郴州適應性測試)如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是A.電子由銅通過導線流向鋅B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置C.鋅電極發(fā)生氧化反應D.電流由鋅通過導線流向銅答案解析1234512345解析解析A項，銅作正極，鋅作負極，因此電子由鋅流向銅，故錯誤；B項，該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤；C項，鋅作負極失去電子，發(fā)生氧化反應，故正確；D項，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯誤。A.B.C.D.4.下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是答案解析1234512345解析解析中的鋅作負極，腐蝕速率最快；中的鋅與外界不接觸，腐蝕速率最慢；中的鋅作正極，腐蝕速率比中的鋅要慢；因此腐蝕速率由慢到快的順序為，故B正確。5.在銅鋅原電池中(如下圖)，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式_；銅片上觀察到的現(xiàn)象為_，原電池總反應的離子方程式為_。12345答案解析負氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時，銅鋅原電池的負極為鋅，電極反應式為Zn2e=Zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應式為Cu22e=Cu，所以銅極不斷變粗，原電池總反應式為ZnCu2=Zn2Cu。12345