第二外语c第节 化学能转化为电能电池.docVIP

化学能转化为电能——电池 厦门市第二外国语学校 高二化学备课组 【知识与技能】通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理，根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法，以及电池反应的概念；通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用； 通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。 【过程与方法】通过原电池装置的设计实验，培养学生动手、动脑的能力，以及分析、处理实验数据的能力；通过交流讨论，训练学生的思维能力，培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。 【情感态度与价值观】通过学习，使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献，从而赞赏化学的作用。 【教学重点】原电池的工作原理，写出简单的电极反应及电池反应，金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。 【教学难点】原电池的工作原理，金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 【课时安排】共3课时 【教学过程】 第1课时 教师活动 学生活动 设计意图 【联想质疑】通过电解可以将化学能转化为电能，而通过原电池可以将化学能转化为电能。那么原电池是怎样将化学能转化为电能的呢？原电池的工作原理与电解的原理有什么异同呢？ 电池的重要性不言而喻，交通工具，人造卫星，平时我们用的手电等都需要。下面我们就以典型的原电池为例讨论电池——化学电源的工作原理。 3节 化学能转化为电能——电池 【分析】发生的反应为： ＋ Cu2＋ === Zn2＋ ＋ Cu 在这个反应中，锌失电子，直接给了与它接触的铜离子。该反应失将化学能转化为了热能 【过渡】那么，我们能不能把这个反应的化学能转化为电能呢？下面我们来探究一下。 【活动探究2】 注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题 如果锌粉加入CuSO4溶液的反应是放热反应，试设计试验将反应释放的能量转化为电能。 【分析】（1）（2）说明Zn失去电子变成Zn2+，故在锌片上发生的反应为： Zn Zn2+ + 2e— （氧化反应） （3）（4）说明溶液中的Cu2+在铜片上得到电子变成Cu，故在铜片上发生的反应为： Cu2+ + 2e— Cu （还原反应） （1）（2）（3）（4）说明化学能转化为电能 【板书】一、原电池的工作原理 1原电池通过氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置。 【分析】（2）（5）说明了锌片不纯有少量的Cu2+直接在Zn的表面得到电子被还原，故有少量的化学能转化为热量释放出来。 【提问】大家看看这个原电池，它由几个部分组成？ 【总结并板书】 2原电池的构成： （1）自发的氧化还原反应 （2）两个活泼性不同的电极 金属与金属 金属与非金属 金属与金属化合物 惰性电极 （3）电解质溶液或熔融液 （4）闭合电路 【提问】大家都知道，电池由正负极，那么如何判断电池的正负极呢？ 【师生总结并板书】3正负极的判断 （1）负极： 发生氧化反应的电极 失去电子的电极，电流的流入极 较活泼的电极 阴离子移向负极 常见溶解的电极 （2）正极： 发生还原反应的电极 得到电子的电极，电流的流出极 较不活泼的电极 阳离子移向负极 常见由气泡冒出或由金属析出的电极【观察思考】P21的双液原电池 1mol/LZnSO4溶液 1mol/LCuSO4溶液 【分析】外电路：电子流向和得失电子的情况。 内电路：离子移动的方向 【板书】4原电池的电路 （1）外电路：电子流动的电路（+ 、— 极) （2）内电路：离子移动的电路（阴、阳极） 【比较】双液原电池比单液原电池的优点（由现象的比较到本质的比较）： 【过渡】接下来我们来看看原电池的电极方程式和总方程式的书写。书写方程式一般两种情况 【板书】5原电池的电极方程式和总方程式的书写 （1）没给总方程式 【举例】 SO4溶液 判断正负极（根据定义（主要依据）或金属的活泼性） 写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质） 写出总方程式（电子守恒） 【练习】将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入H2SO4和NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。 【解答】Mg—Al—稀H2SO4原电池： 负极（Mg）：Mg = Mg2+ + 2e— （氧化反应） 正极（Al）：2H+ + 2e—= H2↑（还原反应） 电池反应：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑ Al—Mg—NaOH