《化學能與電能》【教學PPT課件 高中化學優(yōu)質課】

第一課時：原電池第二節(jié)化學能與電能估計在2050年火電仍居首位電能是怎樣產生的？【資料卡片】一次能源：直接從自然界取得的能源。二次能源：一次能源經過加工、轉換得到能源。1、閱讀課本39頁資料卡片，你認為火力發(fā)電屬于一次能源，

還是二次能源？為什么？2、請同學們觀察課本40頁圖2-8火電站的工作原理示意圖，結

合課本內容，分析火力發(fā)電時，能量是如何轉化的？3、你認為火力發(fā)電存在哪些弊端？4、如何提高能量的利用率？

探究主題一：火力發(fā)電火力發(fā)電原理及過程燃燒蒸汽發(fā)電機化學能熱能

機械能

電能：1、從微觀角度，電能是如何產生的？2、哪些化學反應可以實現(xiàn)化學能向電能直接轉化？為什么？【分析】物理學知識告訴我們，電荷的定向移動產生電流。氧化還原反應有電子的轉移，為化學能轉化成電能提供了可能性化學能電能？

直接轉化為思考還原劑將電子直接轉移給氧化劑，看單線橋問題：如果我們將單線橋想象成導線，電子在導線中定向移動就形成了電流，能實現(xiàn)這一想法嗎？有同學提出，該裝置并不是閉合回路，所以不能形成電流，這里就需要電解質溶液，以形成閉合回路。e-

還原劑+氧化劑===氧化產物+還原產物分組實驗探究⑴將Zn片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？Zn

稀硫酸⑵將Cu片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？Cu

稀硫酸

探究主題二：原電池

⑶將一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？CuZn

稀硫酸⑷若將Zn片,Cu片用一導線連接再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象呢？CuZn

稀硫酸分組實驗探究⑸導線間接一電流計會有什么現(xiàn)象產生呢？說明什么？CuZn

稀硫酸原電池：將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池AZnCuSO42－H+H+e－1、請同學們從得失電子的角度來分析，鋅片和銅片上各發(fā)生了什么反應？

原電池中電流是如何產生的呢？2、電池都有正負極，原電池的正負電極如何確定？鋅片：Zn—2e-=Zn2+(氧化反應)；銅片：2H++2e-=H2↑（還原反應）總反應的離子方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑【合作探究】鋅失去電子，發(fā)生氧化反應；銅片上H+獲得電子，發(fā)生還原反應。在氧化還原反應中，鋅片將失去的電子經過導線轉移給銅片上H+，電子發(fā)生定向移動，從而產生電流。小貼士：由物理學知識可以知道，電流方向是從正極流向負極，電子的流向與電流方向相反，從負極流向正極。負極：失去電子，發(fā)生氧化反應；正極：得到電子，發(fā)生還原反應。

探究主題三：原電池的工作原理討論稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+－+Zn－2e-=Zn2+總反應：2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑（氧化反應）（還原反應）鋅片：銅片：Cu-Zn原電池：負極：正極：氧化反應Zn-2e-=Zn2+

銅鋅原電池電解質溶液失e,沿導線傳遞，有電流產生還原反應2H++2e-=H2↑陰離子陽離子負極正極

探究主題三：原電池的工作原理請同學們以銅鋅原電池為例，思考討論：1、原電池由哪些部分組成？2、各部分在原電池工作過程中起到什么作用？完成填空練習（用序號）①傳導電子構成外電路②氧化反應的場所和③還原反應的發(fā)生場所④傳導離子構成內電路⑤提供還原劑⑥提供氧化劑⑦氧化還原反應的發(fā)生場所組成部分作用負極電極正極電極導線電解質溶液

探究主題四：原電池的組成思考交流3：在原電池工作中，微觀粒子是如何運動的

請繪制原電池的模型Ge-外電路電流負極氧化反應

正極還原反應

SO42-e-內電路電流形成條件一：活潑性不同的兩個電極材料負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等

探究主題五：形成原電池的條件（可以）（不可以）形成條件二：電極材料需插進電解質溶液中

探究主題五：形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（可以）注意：前提必須有一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應

探究主題五：形成原電池的條件（不可以）形成條件四：至少有一個電極能與電解質溶液自發(fā)發(fā)生氧化還原反應。

探究主題五：形成原電池的條件總結：構成原電池的條件⑴有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體如碳棒）做電極。

⑵電極材料均插入電解質溶液中。

⑶兩電極要相連接或接觸，形成閉合回路。⑷自發(fā)進行的氧化還原反應。負極:較活潑的金屬正極:較不活潑的金屬或非金屬導體動手實踐：水果電池小結化學能與電能間接：直接：化學能燃燒熱能蒸汽機械能發(fā)動機電能裝置原電池概念構成條件工作原理1.在如下圖所示的8個裝置中，屬于原電池的有

.④⑥⑦e課堂練習:2.根據(jù)反應設計原電池，你有哪些可行方案?（2Fe3++Fe

=3Fe2+

）負極正極電解質溶液FeCuCAgFeCl3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3第一個電池的誕生1799年，科學家伏打（伏特）以含食鹽水的濕抹布，夾在銀和鋅的圓形板中間，堆積成圓柱狀，制造出最早的電池－伏打電池。伏打電堆思考如何書寫兩極和總反應式？3、病例分析4、病例分析病例分析

你能為她開一個藥方嗎？煤的主要成分是碳，你認為在C+O2==CO2中的化學能能否直接轉化為電能？若能，請指出在兩級放電的物質，若不能，請說明理由作業(yè)從理論到技術實踐還是有很多困難的，如果能突破技術壁壘，該反應化學能直接轉化為電能，將大大提高煤炭燃燒的能量利用率。雖然這個反應還未實現(xiàn)化學能到電能的直接轉化，但很多氧化還原反應以設計成原電池并為人類實踐服務。作業(yè)溫馨提示化學改變生活科技造福人類結課閱讀石墨烯是當今化學家最為青睞的材料，是世