课件42张PPT。第二节
化学能与电能 化学能与电能 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。 第一课时 化学能与电能 的相互转化1.火力发电的原理2.火力发电的利弊分析思考1：火力发电有何利与弊？燃料燃烧转化为电能后，社会中应用最广泛、使用最方便。利弊(1)产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污
染，也会造成酸雨，破坏生态环境；
(2)产生二氧化碳，使地球的温室效应恶化。思考2：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。3.原电池把化学能转变为电能的装置.[实验2-4]原电池原理的动画模拟失得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⑴原 电 池 原 理探究讨论:下列装置能否作为原电池
Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
Cu—Zn与酒精（乙醇）进行实验.
Cu—Zn分别放在两份稀硫酸进行实验.
Zn—Zn与稀硫酸进行实验.CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）⑵原电池的构成条件 1、两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极。
2、电解质溶液。
3、电极用导线相联构成闭合回路。负极：电子流出的电极(较活泼的金属)
正极：电子流入的电极(较不活泼的金属、
石墨等)1-2.火力发电的原理及火力发电的利弊
3.原电池：⑴原 电 池 原 理
⑵原电池的构成条件
构成电极：两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）；电解质溶液；电极用导线相联构成闭合回路；如何判断正负极
⑶原电池设计思路
4.化学电池的本质---氧化还原反应小结思 考 题1请根据反应
Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu
设计原电池，你有哪些可行方案?
延续练习
请同学们根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是什么？写出电极反应式和总反应方程式。化学能的转化化学能转化为热能
化学能为电能
电池：初步认识原电池和传统干电池的化学原理和结构，不上升为规律
通过新型电池(锂电池、燃料电池)体科学的发展性
锂离子电池燃料电池干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池 一、原电池1、概念:将化学能转化成电能的装置叫做原电池. 2、构成原电池的条件（1）、两种不同的电极（2）、电解质溶液（3）、形成闭合回路原电池的形成条件：（1）活泼性不同的两种金属（或金属与石墨）。（2）有电解质溶液且形成回路。（3）氧化还原反应能自发进行。 练习:下列装置中，能组成原电池的是:( ) 酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)D、E3、原电池中正负极的判断负极——电子流出的一极正极——电子流入的一极练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.4、电极反应式和原电池总反应式的书写（1）负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）（2）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子，或正极本身得电子）（3）总反应式（即电池反应）
= 正极反应式 + 负极反应式练习1、写出下列原电池的电极反应式和原电池总反应式。负极（Fe): Fe - 2e- = Fe2+正极（C): 2H+ + 2e- = H2↑总反应式： Fe+ 2H+ = Fe2+ + H2↑
练习2、若把1中的稀H2SO4改为NaCl溶液，能否构成原电池，若能，请写出电极反应式和原电池总反应式。负极（Fe) Fe - 2e- = Fe2+正极（C) 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-总反应式： 2Fe+ 2H2O + O2 =2 Fe(OH)2 用途广泛的电池用于“神六”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池用于汽车的铅蓄电池和燃料电池一颗为黄金牙,
一颗为不锈钢牙你知道了吗
由于金与铁（钢的主要成分）是活泼性不同的两种金属，唾液中含有电解质，就构成了原电池，产生了微小的电流，刺激了她的神经,使得她头痛，因此必须换掉其中的一颗假牙！使两颗牙材料一样（如全为陶瓷牙）让庸医下岗，咱们聪明的化学学者来治病 18世纪末意大利生物学家伽伐尼在解剖青蛙时，偶然发现若将两种不同金属的手术刀接触，蛙腿就会抽搐。大名鼎鼎的伏特认为这是金属与蛙腿组织液（电解质溶液）之间产生的电流刺激造成的。1799年，伏特据此设计出第一个电池――伏打电池：锌为负极，银为正极，用盐水作电解质溶液。1836年，丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，曾用于铁路信号灯的电源。1801年，拿破仑亲自接见了伏特，给予伏特极高的评价。
同学们，读完了这则小故事，你有哪些体会呢？ 原电池发明的故事同学们： 只要你 善于观察、 善于思索、 善于实践， 你也能成为一个成功的人！ [实践活动]制作一个水果电池（接发光二极管）
在教室放一个专门回收废旧电池的小塑料桶，每周星期五第三节课准时送至化学实验室。
回家搜集废干电池并拆开，弄清它的构造及原理。
水果电池谢谢大家再 见 ！作业:
1、仔细阅读本节教材。
2、做《名师伴读》P原电池（第一课时）
一 教学目标
1. 知识与技能：了解原电池的定义；了解原电池的构成条件并学会判断原电池的正负极；了解原电池的化学原理；初步养成学生利用实验发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2. 过程与方法：
通过观察、分析实验现象的研究过程，初步学会通过本质看现象的化学研究方法。
3.情感态度与价值观：初步养成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，养成学生的团队协作精神。
二．教学重点和难点
1.教学重点：原电池的构成条件及化学原理
2.教学难点：原电池的化学原理
三．教学用品
锌片、铜片、碳棒、稀硫酸（1mol/L）、导线、电流表、培养皿、洗瓶、烧杯等。
四．教学方法：
多媒体辅助法，实验探究法等
五．教学过程
【引入】复习能量转换方式，引入化学能也可以转换成电能——间接和直接。
间接：火力发电。引导学生阅读思考总结：火力发电的利弊。明显缺点：利用率低，如何改进呢？——变间接为直接
回忆电池相关内容，讨论哪类反应有设计成原电池的可能性？学生总结氧化还原反应。
【演示实验Ⅱ】将铜片与锌片同时浸入稀硫酸溶液（不接导线），观察现象，并将所观察到的现象记录于表Ⅱ。
【演示实验Ⅲ】将铜片锌片用导线连接（为检验有无电流产生，在导线上串联电流计）后，再同时浸入稀硫酸溶液中。观察现象，并将所观察到的现象记录于表Ⅱ。（★特别说明：上述实验室所用铜片和锌片不纯。）
【演示实验Ⅳ】用纯净的铜片和锌片重复演示实验Ⅲ。观察现象，并将所观察到的现象记录于表Ⅱ。（★注：因实验室没有绝对纯净的铜片和锌片，所以该实验就用课件代替。）
表Ⅱ：实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的现象记录
铜片
锌片
电流计指针偏转方向
演示实验Ⅱ
无现象
溶解且有气泡产生
/
演示实验Ⅲ
有气泡产生
溶解且有气泡产生
锌为负极
演示实验Ⅳ
有气泡产生
溶解但仍有少量气泡产生
锌为负极
【发现与思考】演示实验Ⅲ与演示实验Ⅳ的唯一区别在于：演示实验Ⅲ中锌片表面也有气泡，其实这是因为锌片中含有杂质所致，但并不是唯一原因（有兴趣的同学可以自己查阅资料）。为什么含有杂质就会让锌片表面同时出现气泡，其实这问题也与原电池知识有关，它牵涉到本节知识的后半部分：电化腐蚀。请大家课后先自己思考为什么。
【过渡】电流计偏转说明有电流产生，有电流产生就可向外界输出电功，因此这是一套什么装置？学生答。
【学生讨论2】既然上述装置是一个原电池装置，那么它就应该有正负极，请根据电流计指针偏转方向判断该原电池的正负极并判断外电路电子、电流的方向以及原电池内部电流流向及阴阳离子移动方向。
【小结】
二、原电池原理和特点：
1、正负极的定义和特点（以上述“Cu—Zn原电池”为例）：
正极（Cu）
负极（Zn）
正负极的定义
电子流入的一极
电子流出的一极
电极反应式
2H+ + 2e_ == H2↑
Zn - 2e_ == Zn2+
电极反应类型
还原反应
氧化反应
正负极所用材料和特点
不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化物）
活泼金属，本身参加反应并溶解
电池总反应
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
（★简要提一提电极反应式和电池总反应的写法，下节课再作详细介绍。）
2、原电池形成原理：
还原剂（一般都是活泼金属构成的负极）通过导线将电子转移给可以导电的正极，并不断被溶液中聚集而来的氧化性离子“吞食”，从而形成电流、向外做功——这就是原电池形成的原理。
【问题与思考】为什么阴极还原剂（如上例中的锌）不直接将电子送给溶液中的氧化剂（上例溶液中的H+），而非要通过导线？
3、补充特点：
①正负极若都为金属，一般金属的活泼性：负极>正极
【问题与思考】为什么要加一般二字？
②原电池在放电的过程中发生了化学反应，且是自发进行的氧化还原反应。
③几个方向：
电子：从负极经导线流向正极（溶液中没有电子流）；
电流：外电路从正极流向负极，电池内部溶液从负极流向正极；
电池内部溶液中阴阳离子：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
★为了加深大家对原电池原理的理解，请看演示课件：铜锌原电池微观原理
【过渡】通过刚才的介绍，我想大家对原电池的工作原理应该会有更深一步的理解，但是还有一个问题：如何才能形成原电池？即形成原电池的条件是什么？
三、形成原电池的条件：
【过渡】为了弄清这个问题，大家看看课件上这几个实验：
【实验Ⅰ】取适量稀硫酸于烧杯中，并将两块铜片和电流剂按图1方式连接好后浸入硫酸溶液中，观察现象（有无气泡？是否有电流？若有，记录电流的大小。）
【实验Ⅱ】取适量稀硫酸于烧杯中，并将两块锌片和电流剂按图2方式连接好后浸入硫酸溶液中（★注意：尽可能保持两边锌片浸没面积相等），观察现象（有无气泡？是否有电流？若有，记录电流的大小。）
【实验Ⅲ】取适量无水乙醇于烧杯中，并将铜片、锌片和电流剂按图3方式连接好后浸入硫酸溶液中，观察现象（有无气泡？是否有电流？若有，记录电流的大小。）
【实验Ⅳ】取适量稀硫酸于两只烧杯中，并将两块铜片和电流剂按图4方式连接好后浸入硫酸溶液中，观察现象（有无气泡？是否有电流？若有，记录电流的大小）。如果在两烧杯间加上一根导线呢？再观察现象。
【实验Ⅴ】取适量稀硫酸于烧杯中，并将铜片、锌片和电流剂按图5方式连接好后浸入硫酸溶液中，观察现象（有无气泡？是否有电流？若有，记录电流的大小。）
图1 图2
图3 图4 图5
【学生讨论3】上述实验现象分别说明了什么？形成原电池的条件是什么？
【小结】
1、两极金属活泼性要有差异；
2、有电解质溶液，并能与负极发生自发的氧化还原反应；
3、形成闭和回路。
【练习】请判断下列各种组合可以形成原电池吗？行或不行，为什么？
观看〖原电池形成条件练习题〗课件
四、总结：
【过渡】本节知识可用一句话来概括，那就是：一个概念，两个认识，三个条件。
一个概念——原电池的概念：
能将化学能转化为电能的装置叫原电池。
两个认识——原电池原理和特点：
1、原理：
还原剂（一般都是活泼金属构成的负极）通过导线将电子转移给可以导电的正极，并不断被溶液中聚集而来的氧化性离子“吞食”，从而形成电流、向外做功——这就是原电池形成的原理。
2、特点：
⑴正极：电子流入，发生还原反应；负极：电子流出，发生氧化反应。
⑵正极：不活泼金属，导电、不参加反应（亦可为可以导电的非金属或氧化物）；负极：活泼金属，本身参加反应并溶解。
⑶正负极若都为金属，一般金属的活泼性：负极>正极。
⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应，且是自发进行的氧化还原反应。
⑸记住几个方向：
电子：从负极经导线流向正极（溶液中没有电子流）；
电流：外电路从正极流向负极，电池内部溶液从负极流向正极；
电池内部溶液中阴阳离子：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
三个条件——形成原电池的条件：
1、两极金属活泼性要有差异；
2、有电解质溶液，并能与负极发生自发的氧化还原反应；
3、形成闭和回路。
【作业】预习：原电池的电极反应和电池总反应方程式的书写。
