【2018年春季课程人教版高一化学】第7讲化学能与电能教案

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1、化学能与电能适用学科高屮化学适用年级高屮一年级适用区域人教版新课标课时时长（分钟）120分钟知识点1、原电池的概念及组成，2、原电池的工作原理，3、原电池的判定，4、化学电源学习目标原电池的电极名称及电极反应式；对儿种化学电源的电极反应式的认识和书写；原电池原理的应用。学习重点原电池的电极名称及电极反应式；化学电源的电极反应式的认识和书写；原电池原理的应用。学习难点原电池原理的应用教学过程课堂导入1.格林太太是一位美丽、乐观的中年妇女，当她开怀大笑的吋候，人们可以发现她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的，另一颗是不锈钢的。令人百思不解的是自从镶上不锈钢假

2、牙后，格林太太经常头痛、夜间失眠、心情烦躁……医生绞尽了脑汁，格林太太的病情仍未好转。后来一位年轻的化学家來看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。原来是两颗金属的假牙与唾液中的电解质形成了原电池，产牛了微小的电流，使得格林太太头痛。原电池是如何形成的？它需要什么条件?2•锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物，具有高效率、高能量密度的特点，并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题，过充控制的特殊封装要求高，价格昂贵，所以尚不能普遍应用。目前世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投

3、资建设的，装机容量为2兆瓦。一、复习预习1、氧化还原反应的特征是什么？氧化还原反应的本质是什么？2、电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途（电脑展示）3、Mg条在空气屮燃烧现象如何？过程屮发生的能量变化有哪些？答：发出耀眼的强光，同时放出大量的热，化学能转变为光能、化学能转变为热能，这是一个氧化还原反应，Mg直接失电子给氧，设想如果把Mg失去的电子通过导线递给氧，在导线中不就有电流产生吗？该过程就是化学能转变成电能了。那么到底通过何种途径、何种装置来实现这种转变呢？二、知识讲解知识点1：原电池的概念及组成1、原电池定义：把化学能转变为电能的装置注意：原电池是一种装置

4、，英能量转化形式是化学能转化为电能。2、典型装置把锌粒放入稀硫酸中；铜片放入稀硫酸屮；锌粒放在铜片上一起浸入稀硫酸中；锌片、铜片用导线连在灵敏电流计上一起浸入稀硫酸中。观察四个装置的现象。轻HzSO^如上图当闭合开关后可以看到Zn片溶解，电流计的指针偏转，说明有电流的形成；但是电流在较短吋间内就会衰减，说明该装置简单、效率低；在两个电极上都会有气体产生，而且溶液的温度升高说明Zn可以直接与硫酸反应，在Cu片上是溶液中的IT得到电子生成H2,因此在该装置中既有化学能转化为电能又有化学能转化为热能。如上图将Zn片和Cu片分别置于和ZnSO4和CuSOq溶液中，用导线连接，两

5、烧杯之间用盐桥接通，发现电流计的指针偏转，说明有电流的形成；而且电流稳定持续时间较长，说明该装置简单、效率高;在Zn表血有红色物质析出，因此在该装置中只有化学能转化为电能。【注意：】盐桥起着平衡溶液电荷，构成回路，提高原电池工作效率的作用。3、原电池的基本组成：It!电极材料和电解质溶液形成两个半电池，两个隔离的半电池通过导线连接。4、构成原电池条件a溶液相同，电极变化b电极相同，溶液变化:C电路是否闭合C1JL4分析得构成原电池的条件（1）两个电极：负极（较活泼的金属，失去电子的一极），正极（较不活泼的金屈或非金屈，得到电子的一极）;（2）电解质溶液或者熔融电解质（两

6、电极浸在其中）（3）闭合回路（4）电池反应应为自发的氧化还原反应知识点2：原电池的工作原理1、原电池原理：宏观上我们看到了两极上的变化，从微观上我们再來探讨一下就能够发现作为负极的较活泼的金属不断失去电子变成阳离子进入溶液中，而电子则沿着外电路也就是导线转移到作正极的较不活泼的金属上，溶液川的阳离子会移向正极并在正极上获得电子发生还原反应，溶液中的阴离子向负极移动，这样才会是完整的闭合回路，从而形成电流，化学能转换为电能。上面讲到的丹尼尔电池中盐桥的作用就是离子在其中可以移动而形成完整的闭合冋路。2、电子流向：负极T导线T正极3、离子迁移：阳离子向正极移动，阴离子向负极

7、移动。（使得电源有了电势差）4、电流流向：与电子移动方向相反5、电极反应与总反应：原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加后便得到总反应方程式。以Zn-Cu原电池为例：电极反应:（-）Zn-2e~=Zn2+（+）2H>2e_=H2t电池总反应：Zn4-2H+=H2t+Zn2+6、pH的变化规律：若电极反应消耗OK（或者H卜），则电极周围溶液的pH减小（或增大）；若电极反应生成0H（或者IT）,则电极周围溶液的pH增大（或减小）。若总反应的结果是消耗0