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高中化学_2.2《化学能与电能》教案_新人教版必修2[精选]
第二节 化学能与能
2.形成原电池的概念,探究构成原电池的条件。
过程与方法
1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程,进一步理解探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控,提高自主学习化学的能力。
情感、态度与价值观
1.发展学习化学的兴趣,乐于探究化学能转化成电能的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
2.赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,逐步形成正确的能源观。
教学重点
原电池的概念与构成的条件。
教学难点
用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。
教具准备
多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸。
教学过程
[新课导入]
一、化学能与电能的相互转化
化石燃料燃烧 蒸汽 发电机
1.火力发电: 化学能 热能 机械能 电能
(氧化还原反应)
化学电池
2.化学电源: 化学能 电能
原电池的原理 (氧化还原反应)
原 电 池 能量
转换(
实质) 化学 能 → 电 能的装置。
(两极分别发生氧化还原反应,产生电流)
锌铜原电池 电
极 名
称 负 极
(电子流出的一极) 正 极
(电子流入的一极) 材
料 较活泼金属(Zn) 较不活泼金属(Cu) 金属(Fe) 非金属(C) 金属(Pb) 金属氧化物(PbO2) 电解液 通常和 电极 反应。
构
成
条
件 两极、一液、一线、一反应
① 两个活泼性 不同 的 金属
② 电解质溶液
③ 电极用导线相连并插入电解液
④ 能自发地进行一个氧化还原反应
负极(Zn):Zn - 2e- = Zn2+
(氧化反应)
正极(Cu):2H+ + 2e- = H2↑
(还原反应)
总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
该氧化还原反应的化学能转变为电能。 离子迁移
池内 阳离子向 正 极作定向移动 ,
阴离子向 负 极作定向移动 。
(池内)电流:由 负 极 到 正 极 。 电子迁移 (池外)电子流动:由 负 极到 正 极
(池外)电流:由 正 极 到 负 极 。 重要
应用 制作电池、防止金属被腐蚀、提高化学反应速率 干电池、铅蓄电池、新型高能电池、
第二节 化学能与能
2. 能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。
情感、态度与价值观
1.有参与化学科技活动的热情,有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。
2.赞赏原电池对个人生活和社会发展的贡献,关注能源问题,逐步形成可持续发展的思想。
教学重点
实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。对研究成果学习过程和结果的评价反思[复习]
师:请一位同学总结原电池的重要知识点
生:
i原电池概念:将化学能转化为电能的装置叫做原电池。ii.原电池的构成条件: 有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极。 电极材料均插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。iii.原电池化学反应本质:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)Zn|KOH|Ag2O
(一次电池)
锌银电池 Zn|KOH|Ag2O
负极: Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O
正极: Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH-
总反应:Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2
能量大,体积小,但有优越的大电池放电性能,放电电压平稳,广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池等Pb + PbO2 + 2H2SO4 ==== 2PbSO4 + 2H2O 锂电池新型电池– e--=Li+
正极: MnO2+2e-=MnO2-
总反应: Li+ MnO2=LiMnO2
温度使用范围广,放电电压平坦,体积小,无电解液渗漏,并且电压随放电时间缓慢下降,可预示电池使用寿命。适做心脏起搏器电源高性能的手机笔记本电脑电池等。 2H2 –4e- + 4OH-===
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