高中化学人教版必修二2.2化学能与电能课件(30张ppt)+教案+测试

文档属性

名称 高中化学人教版必修二2.2化学能与电能课件(30张ppt)+教案+测试
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-10-30 21:26:40

文档简介

评测练习?
1.下列叙述不正确的是(  )
A.根据一次能源和二次能源的划分,氢气为二次能源
B.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
C.火电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D.在火电过程中,化学能转化为热能的过程中实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量
的变化
2.下列说法正确的是(  )
A.原电池是把电能转变成化学能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应
C.原电池两极均发生氧化反应和还原反应
D.原电池内部的阳离子向正极移动
3.如图所示装置,电流计指针发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的(  )
A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸
B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸
C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3
D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3
4.如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下:
①Zn为正极,Cu为负极。
②H+向负极移动。
③电子流动方向,从Zn经外电路流向Cu。
④Cu极上有H2产生。
⑤若有1
mol电子流过导线,则产生H2为0.5
mol
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。
描述合理的是(  )
A.①②③        B.③④⑤
C.④⑤⑥
D.②③④(共30张PPT)
化学能与电能
——化学能转化为电能
【学习目标】
1.能简单说明化学能与电能的转化关系。
2.能熟练说出原电池的构成条件。
3.
能掌握原电池的工作原理及电极反应式的书写。
【重点】
原电池的构成条件及工作原理
【难点】
原电池的工作原理及电极反应式的书写
一次能源:直接从自然界取得的能源(流水、风力、化石能源等)
二次能源:一次能源经加工、转换得到的能源(电力、蒸汽等)
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。
76.2%
2001年我国发电总量构成图
1、火力发电原理及过程
燃烧
蒸汽
发电机
化学能
热能
机械能
电能
一、火力发电
化石燃料燃烧
推动蒸汽机
加热水蒸气
带动发电机











能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢?
原电池
1、定义:
能把化学能转变为电能的装置,叫做原电池。
二、原电池
化学能是如何直接转化为电能的呢?
实验2-4:
将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表),平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
现象
铜片
锌片
电流表
Zn片表面没有气泡产生,锌片溶解
Cu片有气泡产生
电流表指针偏转
结论:
有电流产生
实验探究
1.哪种物质失电子?哪种物质得电子?
2.电子从Zn到H+经历了哪些途径?
3.这一过程中Cu起到了什么作用?
4.你认为这个过程能量是如何转化的?
1.哪种物质失电子?哪种物质得电子?
2.电子从Zn到H+经历了哪些途径?
3.这一过程中Cu起到了什么作用?
4.你认为这个过程能量是如何转化的?
电子由Zn
导线
铜片
H+
定向移动产生电流,故电流表的指针发生偏转。
化学能直接转化为电能
铜片在这里起传导电子的作用
Zn失电子,H+
得电子
2、Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理:
Zn
-2e-
=
Zn2+
2H++2e-
=
H2

这一变化过程可以表示如下:
Zn片:
Cu片:
(氧化反应)
(还原反应)
氧化还原反应
工作原理:
(负极)
(正极)
Zn片:
Zn
-2e-
=
Zn2+
Cu片:2H++2e-
=
H2

电极反应式:
电极反应总式:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(化学反应方程式)
Zn
+2H+
=
Zn2+
+
H2↑(离子方程式)
原电池是由两个半电池组成的;半电池中的反应就是半反应,即电极反应。
负极
正极
电解质溶液
阴离子
还原反应
氧化反应
阳离子
外电路
内电路
原电池工作原理图示
3、原电池的电极
电极
电极材料
反应类型
电子流动方向
负极
活泼性较强的金属
氧化反应
电子流出的一极
正极
活泼性较弱的金属(或导电的非金属)
还原反应
电子流入的一极
三、探究形成原电池的条件
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(或导电的非金属,如C棒)
(偏转)
(偏转)
(偏转)
(不偏转)
(偏转)
(不偏转)
形成条件二:电极材料需插进电解质溶液中;
三、探究形成原电池的条件
如果电解质溶液是盐溶液,例如,AgNO3溶液,会出现什么象?试着写出电极反应式。
AgNO3溶液
形成条件三:必须形成闭合回路
(不偏转)
三、探究形成原电池的条件
(偏转)
构成原电池的条件
(1)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
 
(2)两电极材料需插入电解质溶液
(3)形成闭合回路
如图所示的装置,能够组成原电池
产生电流的是_____________。
E、F
间接:
直接:
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发动机
电能
装置
原电池


构成条件
工作原理
化学能与电能
【达标检测】
1.下列叙述不正确的是(  )
A.根据一次能源和二次能源的划分,氢气为二次能源
B.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
C.火电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D.在火电过程中,化学能转化为热能的过程中实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量的变化
C
2.下列说法正确的是(  )
A.原电池是把电能转变成化学能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应
C.原电池两极均发生氧化反应和还原反应
D.原电池内部的阳离子向正极移动
D
3.如图所示装置,电流计指针发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的(  )
A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸
B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸
C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3
D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3
D
4.如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下。描述合理的是(  )
①Zn为正极,Cu为负极。
②H+向负极移动。
③电子流动方向,从Zn经外电路流向Cu。
④Cu极上有H2产生。
⑤若有1
mol电子流过导线,则产生H2为0.5
mol
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
A.①②③    B.③④⑤
C.④⑤⑥
D.②③④
B
实践活动:水果电池《化学能与电能》(第一课时教学设计)
【教学目标】?
1.知识目标:使初步认识原电池的概念、原理、构成条件。??
2.能力目标:培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和培养学生创造性思维与探究能力,以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。?
3.情感目标:通过学生小组探究实验活动,培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神,并通过实验不断体现出由实践认识再实践再认识的认知过程。
【教学重点】认识原电池的工作原理;形成原电池的概念;初步掌握电极判断方法;理解原电池的形成条件。体会科学探究中的常用方法和一般过程;培养合作交流的习惯。
【教学难点】通过对原电池的实验探究,引导学生从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质,构成条件的探究。
【教学方法】?
实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程,诱导学生观察、思考、推理、探究;?
教学中以教师为主导,学生为主体,教材为主线,思维为中心;?
利用计算机软件(CAI),化微观、抽象为具体、直观、形象。?
【教学手段】讲授、演示实验、小组讨论、多媒体辅助教学。?
实验准备:电流计,铜片、、锌片、稀硫酸、导线(带鳄鱼嘴)、烧杯。?
【教学过程】?
【引入】展示水电站、火力发电站图片。?
【讲述】直接从自然界取得的能源称为一次能源,如水能。一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源,如电能。?
【讲述】一种能量可以从一种形式转换成其他形式,例如燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程:化学能→热能→机械能→电能。其中,燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。试分析利用火力发电得到电能有什么利弊???
【学生】火力发电的利:投资较少,建厂快,技术成熟,安全性能较高,原料较充分。火力发电的弊:对环境污染较重,所需原料是有限的不可再生的化石燃料,能源利用率低。?
【教师】火力发电的这些缺点催生了新的电能发生装置,能不能找到一种装置能把化学能直接转化成电能??
【学生】能!生活中常见的干电池、纽扣电池就是将化学能转化为电能的装置。?
【教师演示】?
实验1
观察记录(你看到了什么?)
结论(小组讨论)
将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中,观察现象;
锌片表面有气泡生成铜片面有无泡生成
Zn
+2H+=Zn2+
+H2
铜不能与稀硫酸反应
实验2:
观察记录(你看到了什么?)
结论(小组讨论)
将锌片和铜片用导线连接起来,在锌片和铜片导线之间接入电流表。
电流表偏转
1、电路中有电流通过;2、化学能直接转化为电能的装置。
【教师】电流表偏转啦!电流产生啦!从能量变化的角度分析这是什么装置?
【学生】化学能直接转化为电能的装置。
【提出问题】根据已具备的氧化还原反应知识和上述信息,你认为构成原电池的条件是什么?
说出你的想法并与同伴交流。
【学生假设】原电池组成:两块电极(正、负极)和电解质溶液。
【小组讨论】下列装置能否构成原电池。如果你还有疑问,你可用下列药品:Zn片、Cu片、石墨棒、Fe钉、稀硫酸、无水乙醇、导线、CuSO4溶液、电流表、烧杯等设计对比实验证明你的想法。
第一组对比实验:
能否构成原电池



不能
构成原电池条件一
小组讨论:原电极的电极材料的活泼性
不同的金属或非金属导体石墨等
第二组对比实验:
能否构成原电池

不能
构成原电池条件二
小组讨论:电极必须插在
电解质溶液中
第三组对比实验:
能否构成原电池
不能
构成原电池条件三
小组讨论:两极相连必须形成
闭合回路
【教师总结】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:较不活泼的金属或非金属导体石墨等;形成条件二:电极需插在电解质溶液中;形成条件三:必须形成闭合回路。
【板书设计】
一、化学能与电能的相互转化
(一)火力发电工作原理
(二)燃烧的氧化还原反应本质
(三)原电池
1.概念:将化学能转化为电能的装置叫原电池。
2.原电池的工作原理
3.原电池的电极名称
负极:电子流出(电流流入)的一极(较活泼金属),发生氧化反应。
正极:电子流入(电流流出)的一极(较不活泼金属),发生还原反应。
4.电极反应式与电池总反应式
负极(锌片)
Zn-2e-=Zn2+
(氧化反应)
正极(铜片)
2H++2e-=H2↑(还原反应)
电池总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
原电池化学反应本质:能自发进行氧化还原反应。
5.组成原电池的条件(两极一液一回路)
①电极:有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)材料作电极。
②溶液:两电极均同时插入电解质溶液中。
③回路:两电极间形成闭合电路。