友好三中高一化学导学案第7周4-4努力造就实力,态度决定高度。
课题:第二章第二节化学能与电能(第一课时)
主备人审核授课时间:2012-4- 备课时间:2012-3-28
学习目标:知识与技能:1.通过学习化学能与电能转化的知识,能设计简单的化学能与电能转化的化学实验。
2.形成原电池的概念,**构成原电池的条件。
过程与方法:能对自己**原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、提高自主学习能力。
情感态度与价值观:乐于**化学能转化为电能的奥秘,能关注能源问题,树立正确的能源观。
重点:原电池的形成条件及正负极的判断,原电池原理的应用。
难点:原电池的形成条件及正负极的判断。
知识链接:1、阅读教材p39 资料卡片。
一次能源的能源。水能、风能、原煤、石油、天然气等。
二次能源得到的能源。如电能、蒸汽等其中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。
2、利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电(火力发电仍居首位)。教材图2-8 燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程:
化学能热能机械能电能
思考与交流:火力发电有什么缺点?
1.煤炭是非可再生资源,会造成能源危机。
2.煤炭燃烧会产生污染性气体。
3.经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低。
那么能否将化学能直接转化为电能? 研究化学能直接转化为电能的装置。
学习过程:一、化学能转化为电能。
观察教材40页实验2-4对比:将铜片和锌片分别插入稀硫。
酸溶液中,观察现象并解释原因。将铜片和锌片用导线连接插入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
现象现象;zn片上有气泡(h2), zn片zn片逐渐溶解但无气泡;
逐渐溶解;cu片无明显现象。 cu片上有气泡(h2);
解释:zn + 2h+ =zn2+ +h2电流计指针偏转。
解释:?分析与讨论】
指针偏转,说明电路中有电流通过,说明发生了电子定向移动。zn 比cu活泼,用导线连在一起时,zn片失去的电子( zn-2e- =zn2+)变成zn2+进入溶液,电子经导线流向cu片, 溶液中的h+由于电场作用下移向cu片得电子被还原成h2(2h++2e- =h2 ↑)
1.原电池
1)定义:将化学能直接转变成电能的装置,称为原电池。
2)规定: 负极:电子流出(或电流流进)的一极。
正极:电子流进(或电流流出)的一极。
2.工作原理。
电子从锌片流出经外电路流入铜片。
负极正极。还原剂(zn)失去电子,发生氧化剂(h+)在铜极上得到电子,发。
氧化反应生还原反应
zn-2e-=zn22h+ +2e-=h2
阳离子:移向正极阴离子移向负极。
电流方向:正极负极
(1) 电池反应: zn + 2h+ =zn2+ +h2↑
(2) 反应本质: 氧化还原反应氧化还原反应本质是氧化剂与还原剂之间。
发生的过程,该过程引起(化学键)的重新组合,同时伴随着体系能量的变化。
3原电池的构成条件。
1)、两种活泼性不同的金属(或一种金属和另一种非金属导体如碳棒)构成电极。其中较活泼金属为负极。较不活泼金属(或非金属)为正极(正极一般不参与电极反应,只起导电作用);特殊ai-mg-naoh是al作负极。
2)、有电解质溶液。
3)、电极间形成闭合回路。
4)、能自发进行氧化还原反应原电池的本质。
例1. 判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电池反应式。
4.判断原电池正、负极的方法。
1 ).由组成原电池的两极材料判断:
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2)根据电流方向或电子流动方向判断:
电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。
3)根据原电池两极发生的变化来判断:
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
4)电极反应现象.
不断溶解,质量减少为负极;有气体产生,或质量增加或不变为正极。
例2 已知空气-锌电池的电极反应:
锌片:zn-2oh--2e- =zno + h2o,石墨:1/2 o2+h2o +2e- =2oh-
据次推断锌片是 (
a、负极,被氧化 b、负极,被还原 c、正极,被氧化 d、正极,被还原。
例3 对于原电池的电池名称,叙述有错误的是。
a、发生氧化反应的为负极 b、正极为电子流入的一极。
c、比较不活泼的金属为负极 d、电流表偏向的为正极。
5、原电池原理的应用。
1) 比较金属的活动性强弱
原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。例如有两种金属x和y,用导线连接后插入到稀硫酸中,根据实验现象,判断出正负极,则负极金属的活动性要强于正极。
2). 加快氧化还原反应速率。
如实验室用zn和稀h2so4(或稀hcl)反应制h2,常用粗锌,原因是粗锌中的杂质和锌、稀h2so4形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生h2的速率加快。
3 ).设计原电池。
已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)、氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
例5 把a、b、c、d 4块金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池:若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,c为负极;a、c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极。则这4种金属的活动性顺序由大到小为。
a、a > b> c> d b、a > c> d > b c、 c > a > b > d d、b > d > c> a
达标训练。a)1.能源可分为一级能源和二级能源,自然界中以现成形式提供的能源称一级能源,需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断,下列叙述正确的是 (
a.天然气是二级能源 b.石油是二级能源。
c.电能是一级能源 d.水力是一级能源。
a) 2、下列各装置中,烧杯中盛有海水,能够形成原电池并且铁为正极的是。
abcd、b)3、金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )
b)4、下列关于原电池的叙述中,正确的是。
a、原电池能将化学能转变为电能 b、原电池的负极得电子,发生还原反应。
c、原电池工作时,其正极不断产生电子并经外电路流向负极。
d、原电池的电极一定要由两种不同的金属组成。
b)5.根据下列事实:①a+b2+==a2++b;②d+2h2o===d(oh)2+h2↑;③以b、e为电极与e的盐溶液组成原电池,电极反应为e2++2e-==e,b-2e-==b2+,由此可知a2+、b2+、d2+、e2+的氧化性强弱关系是( )
a.d2+>a2+>b2+>e2+
b.a2+>b2+>d2+>e2+
c.d2+>e2+>a2+>b2+
d.e2+>b2+>a2+>d2+
c)6、等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量的cuso4溶液,下列各图表示的是产生h2的体积v与时间t的关系,其中正确的是。
化学能与电能第一课时
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