高一化学《第二章-第二节-化学能与电能-第1课时》

1.初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。2.通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。学习目标：电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。火电81%其它1%水电18%火电水电其它估计在2050年火电仍居首位1.火力发电的原理分析。1.火力发电的原理分析。化学能燃烧蒸汽发电机1.火力发电的原理分析。电能机械能热能2.火力发电的化学深层本质分析2.火力发电的化学深层本质分析火力发电2.火力发电的化学深层本质分析火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程2.火力发电的化学深层本质分析燃烧火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键2.火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键本质2.火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键本质本质2.火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？a.改进火力发电思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？a.改进火力发电b.研究新的发电方式思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？a.改进火力发电b.研究新的发电方式方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。化学能能否直接转化为电能？1.电流是怎样形成的？化学能能否直接转化为电能？1.电流是怎样形成的？化学能能否直接转化为2.氧化还原反应的实质是有电子的转移，为何氧化剂与还原剂直接反应时没有电流形成？根据电流形成的原理，你能否设计出将氧化还原反应过程的电子转移形成电流的方案？电能？1.电流是怎样形成的？提示：怎样才能使氧化还原反应中的电子转移定向移动？化学能能否直接转化为2.氧化还原反应的实质是有电子的转移，为何氧化剂与还原剂直接反应时没有电流形成？根据电流形成的原理，你能否设计出将氧化还原反应过程的电子转移形成电流的方案？电能？步骤讨论与交流1.将Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上现象有何差别?2.将Cu片插入稀H2SO4[实验2-4]原电池原理探究步骤讨论与交流1.将Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上现象有何差别?2.将Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接触插入稀H2SO4(不接电流表)[实验2-4]原电池原理探究Cu片上有何现象?推测原因.步骤讨论与交流1.将Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上现象有何差别?2.将Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接触插入稀H2SO4(不接电流表)4.Zn片和Cu片用导线连接(中间接电流表)插入稀H2SO4(偏向?)电流表指针有何变化?说明了什么?[实验2-4]原电池原理探究Cu片上有何现象?推测原因.步骤讨论与交流1.将Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上现象有何差别?2.将Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接触插入稀H2SO4(不接电流表)4.Zn片和Cu片用导线连接(中间接电流表)插入稀H2SO4(偏向?)电流表指针有何变化?说明了什么?微观解释[实验2-4]原电池原理探究Cu片上有何现象?推测原因.“负极出电子，电子回正极”原电池“负极出电子，电子回正极”原电池“负极出电子，电子回正极”必发生失电子的氧化反应原电池“负极出电子，电子回正极”必发生失电子的氧化反应必发生得电子的还原反应原电池“负极出电子，电子回正极”必发生失电子的氧化反应必发生得电子的还原反应3.活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属(或石墨)→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得Zn－2e-＝Zn2+有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑负极有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑负极正极有气体产生Zn片溶解电极材料现象电子得失电极反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑负极正极Zn+2H+＝Zn2++H2↑有气体产生Zn片溶解第一组实验实验探究形成原电池的条件（可以）第一组实验实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）第一组实验实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）第一组实验实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）第一组实验实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极第一组实验实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件第二组实验（可以）实验探究形成原电池的条件第二组实验（可以）（不可以）实验探究形成原电池的条件第二组实验（可以）（不可以）形成条件二：自发的氧化还原反应;电极需插进电解质溶液中实验探究形成原电池的条件第二组实验第三组实验实验探究形成原电池的条件第三组实验实验探究形成原电池的条件（不可以）第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）二、原电池的形成条件二、原电池的形成条件1.两个电极(活泼性不同)；二、原电池的形成条件1.两个电极(活泼性不同)；负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等二、原电池的形成条件1.两个电极(活泼性不同)；负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等2.电极需插进电解质溶液中二、原电池的形成条件1.两个电极(活泼性不同)；负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等2.电极需插进电解质溶液中3.必须形成闭合回路二、原电池的形成条件4.自发的氧化还原反应1.两个电极(活泼性不同)；负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等2.电极需插进电解质溶液中3.必须形成闭合回路1.下列装置中能组成原电池形成电流的是H2SO4CuZn酒精AZnH2SO4CuH2SO4CCuCuH2SO4BAAZnCuAAD1.下列装置中能组成原电池形成电流的是CH2SO4CuZn酒精AZnH2SO4CuH2SO4CCuCuH2SO4BAAZnCuAADZn—Zn与稀硫酸进行实验.Zn—石墨与稀硫酸进行实验.Fe—Zn与稀硫酸进行实验.Cu—Zn与乙醇进行实验.Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验.Cu—Zn与两个西红柿进行实验.Cu—Zn与橙汁进行实验.巩固练习病例分析病例分析病例分析你能为她开一个药方吗？你能为她开一个药方吗？练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)负极：练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)负极：Zn－2e-＝Zn2+练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)负极：正极：Zn－2e-＝Zn2+练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑负极：正极：Zn－2e-＝Zn2+练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+练习1.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④⑤④(√)⑤④(√)负极：⑤④(√)负极：Zn－2e-＝Zn2+⑤④(√)负极：正极：Zn－2e-＝Zn2+⑤④(√)负极：正极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑⑤④(√)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑⑤④(√)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：正极：负极：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝Cu⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++Cu⑤④(√)(√)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO42.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式是Li＋MnO2＝LiMnO2。下列说法正确的是()A.Li是负极，电极反应为Li－e-＝Li+B.Li是正极，电极反应为Li＋e-＝Li-C.MnO2是负极，电极反应为MnO2＋e-＝MnO2-D.锂电池是一种环保型电池书写电极反应式，注意几点：（1）电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应式的一切规则；（2）负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关；(3)两极电极反应式中的电子得失数目（一般）保持相等