《化学能转化为电能——电池》教学设计.ppt

你知道吗？ 在必修2的学习中我们已经接触过锌—硫酸—铜原电池，请你试着画出该原电池的装置图;并写出反应方程式 你知道该电池是怎样将化学能转化为电能的吗？ 实验1：锌与CuSO4溶液反应中的能量变化 【观察 思考】 答案展示 第1章 化学反应与能量 第3节 化学能转化为电能——电池 火力发电厂 火力发电厂 化石能源的枯竭,以及生态环境的日益恶化，迫使人们利用新能源发电。氢能源便是一种非常理想的新能源。你知道氢能源有哪些应用吗？ 化学能转化为电能——电池 化学能转化为电能——电池 氢氧燃料电池是直接将氢气和氧气反应的化学能转化为电能的化学电源。 2H2 + O2== 2H2O 化学能转化为电能——电池 普通干电池 手机电池 钮扣电池 笔记本电脑 专用电池 摄像机 专用电池 “神六”用 太阳能电池 日常生活中用到的化学电源跟氢氧燃料电池一样，都是根据原电池原理制造的。 化学能转化为电能——电池 Zn+MnO2+H2O== ZnO+Mn(OH)2 Pb+PbO2+2H2SO4== 2PbSO4+2H2O 干 电 池 铅 蓄 电 池 常见的两种化学电源工作时的化学反应 化学电源中的反应是何种反应类型？ （从物质转化和能量转化的角度思考） 释放能量 的氧化还原反应 化学能转化为电能——电池 ? 化学能转化为电能——电池 活动·探究 预测1 请你根据锌与CuSO4溶液反应的反应类型 预测，该反应伴随怎样的能量变化？我们可 以通过哪些直观现象来进行证明？ 预测2 如果锌与硫酸铜溶液反应是放热反应,请 你利用所学原电池知识设计实验，将该反应 所释放的能量转化为电能，预测锌和铜片插 入硫酸铜溶液后会有变化吗？有什么变化？ 实施实验：根据你们的预测设计并实施实验。 化学能转化为电能——电池 能量变化 实验现象 实验装置 思考：如何将化学能直接转化为电能？ 锌粉溶解，产生了红色的固体物质； CuSO4溶液颜色变浅，温度升高。 化学能转化为热能 小组 展示 化学能转化为电能——电池 能量转化 实验现象 实验装置图 CuSO4 溶液 ①电流表指针发生偏转；②锌片溶解，其表面出现一层红色的固体物质；③铜片表面也出现一层红色的固体物质④CuSO4溶液颜色变浅； 化学能转化为电 能 实验2：化学能转化为电能 小组 展示 思考：化学能是如何转化为电能的呢？ 结合实验现象分析： 1.锌片上发生什么反应？电子转移到哪里去？ 2.铜片表面析出的红色物质是什么？这些物质是怎样产生的？发生怎样的反应？电子从哪来？ 3.电流是怎样产生的？ 交流 研讨 化学能转化为电能——电池 SO42- SO42- SO42- Zn2+ Zn2+ Cu2+ 电流 电子 失e- 氧化 反应 得e- 还原 反应 Cu2+ Cu2+ SO42- Cu2+ 硫酸铜溶液 负极 还原剂 氧化 反应 阳极 氧化剂 还原 反应 阴极 + I 外电路 归纳： 正极 - 阳离子 阴离子 e- 内电路 A e- e- Zn Zn2++2e- Cu2++2e- Cu 化学能转化为电能——电池 观察比较教材“图1—3—2”和“图1—3—3”，分析锌粉和硫酸铜溶液反应和铜锌原电池反应有何异同？ ? 2.电子转移：锌粉和硫酸铜溶液的反应是铜离子和锌片表面锌原子直接接触发生电子转移的反应，溶解的锌离子和铜离子相互碰撞阻碍反应发生，反应杂乱无章；原电池反应，两个反应分别在两极发生，反应的有序性强 。 3.能量转化的形式不同。一是转化为热能；原电池是转化为电能。 1.反应的本质相同，都是 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 化学能转化为电能——电池 比较 归纳 ①选择活泼性不同的两个金属电极，其中较为活泼的 电极能跟溶液反应，做负极。 ②将两金属电极用导线连接后插入电解质溶液中。 【问题2】如果将铜锌原电池连续作如下变换 ①电池的铜片换成镁片，锌片上有何现象？ ②在1的基础上，将硫酸铜溶液换为硫酸锌 溶液，锌片上又有何现象？ 问题 讨论 【问题1】从这两个电池中你可以发现，构成这类电池的条件了吗？ 化学能转化为电能——电池 【问题3】如果仔细观察，同学们做实验的铜锌原电池中，电池工作一段时间后，锌片上也有少量的红色物质析出，这是为什么呢？可以通过哪些直观实验现象证明你的判断呢？ ①电池工作时，锌片跟铜离子能够接触，所以可以直接发生电子的传递，发生置换反应，在锌片表面上析出铜。 ②因为这部分反应没有产生电流，反应放出的