《《化学能与电能》【教学PPT课件 高中化学优质课】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化学能与电能》【教学PPT课件 高中化学优质课】（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第一课时 原电池 第二节化学能与电能 估计在2050年火电仍居首位 电能是怎样产生的 资料卡片 一次能源 直接从自然界取得的能源 二次能源 一次能源经过加工 转换得到能源 1 阅读课本39页资料卡片 你认为火力发电属于一次能源 还是二次能源 为什么 2 请同学们观察课本40页图2 8火电站的工作原理示意图 结合课本内容 分析火力发电时 能量是如何转化的 3 你认为火力发电存在哪些弊端 4 如何提高能量的利用率 火力发电原理及过程 1 从微观角度 电能是如何产生的 2 哪些化学反应可以实现化学能向电能直接转化 为什么 分析 物理学知识告诉我们 电荷的定向移动产生电流 氧化还原反应有电子的转移
2、为化学能转化成电能提供了可能性 思考 还原剂将电子直接转移给氧化剂 看单线桥问题 如果我们将单线桥想象成导线 电子在导线中定向移动就形成了电流 能实现这一想法吗 有同学提出 该装置并不是闭合回路 所以不能形成电流 这里就需要电解质溶液 以形成闭合回路 e 还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物 分组实验探究 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象 为什么 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象 为什么 将一Zn片 Cu片平行插入H2SO4溶液中 有什么现象 为什么 若将Zn片 Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中 有什么现象呢 分组实验探究 导线间接一电流计会有什么现象产生呢 说明什么 原电池
3、 将化学能转变为电能的装置叫做原电池 1 请同学们从得失电子的角度来分析 锌片和铜片上各发生了什么反应 原电池中电流是如何产生的呢 2 电池都有正负极 原电池的正负电极如何确定 锌片 Zn 2e Zn2 氧化反应 铜片 2H 2e H2 还原反应 总反应的离子方程式 Zn 2H Zn2 H2 合作探究 锌失去电子 发生氧化反应 铜片上H 获得电子 发生还原反应 在氧化还原反应中 锌片将失去的电子经过导线转移给铜片上H 电子发生定向移动 从而产生电流 小贴士 由物理学知识可以知道 电流方向是从正极流向负极 电子的流向与电流方向相反 从负极流向正极 负极 失去电子 发生氧化反应 正极 得到电子 发
4、生还原反应 讨论 Zn2 H H Zn 2e Zn2 总反应 2H 2e H2 Zn 2H Zn2 H2 氧化反应 还原反应 锌片 铜片 Cu Zn原电池 负极 正极 氧化反应 Zn 2e Zn2 铜锌原电池 电解质溶液 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 2H 2e H2 阴离子 阳离子 负极 正极 请同学们以铜锌原电池为例 思考讨论 1 原电池由哪些部分组成 2 各部分在原电池工作过程中起到什么作用 完成填空练习 用序号 传导电子构成外电路 氧化反应的场所和 还原反应的发生场所 传导离子构成内电路 提供还原剂 提供氧化剂 氧化还原反应的发生场所 思考交流3 在原电池工作中 微观粒子是如
5、何运动的请绘制原电池的模型 G e 外电路电流 负极 氧化反应 正极 还原反应 SO42 e 内电路电流 形成条件一 活泼性不同的两个电极材料 负极 较活泼的金属正极 较不活泼的金属 石墨等 可以 不可以 形成条件二 电极材料需插进电解质溶液中 形成条件三 必须形成闭合回路 不可以 可以 注意 前提必须有一个能够自发进行的氧化还原反应 不可以 形成条件四 至少有一个电极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应 总结 构成原电池的条件 有两种活动性不同的金属 或一种是非金属导体如碳棒 做电极 电极材料均插入电解质溶液中 两电极要相连接或接触 形成闭合回路 自发进行的氧化还原反应 负极 较活泼的金属正极
6、 较不活泼的金属或非金属导体 动手实践 水果电池 小结 化学能与电能 间接 直接 装置 原电池 概念 构成条件 工作原理 1 在如下图所示的8个装置中 属于原电池的有 e 课堂练习 2 根据反应设计原电池 你有哪些可行方案 2Fe3 Fe 3Fe2 Fe CuCAg FeCl3Fe NO3 3Fe2 SO4 3 第一个电池的诞生 1799年 科学家伏打 伏特 以含食盐水的湿抹布 夹在银和锌的圆形板中间 堆积成圆柱状 制造出最早的电池 伏打电池 伏打电堆 思考如何书写两极和总反应式 3 病例分析 4 病例分析 病例分析 你能为她开一个药方吗 煤的主要成分是碳 你认为在C O2 CO2中的化学能能
7、否直接转化为电能 若能 请指出在两级放电的物质 若不能 请说明理由 作业 从理论到技术实践还是有很多困难的 如果能突破技术壁垒 该反应化学能直接转化为电能 将大大提高煤炭燃烧的能量利用率 虽然这个反应还未实现化学能到电能的直接转化 但很多氧化还原反应以设计成原电池并为人类实践服务 作业 温馨提示 化学改变生活科技造福人类 结课阅读 石墨烯是当今化学家最为青睐的材料 是世界上最薄 最硬的材料 石墨烯聚合材料电池的成本将比锂电池低77 用此超级电池做汽车能源 理论上充电10分钟 能够跑1000米目前 中国科学院 北大 南开 南航等单位的科学家在石墨烯研究领域居世界领先水平 希望大家认真学习科学知识和研究方法 勇于创新 在 碳时代 闯出一片天空 服务社会 为国争光
