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1、2化學(xué)能與電能(1)1.熟悉能源的分類和化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.知道原電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,通過實驗會說明原電池的原理,以及判斷原電池的正、負極。3.會正確書寫電極反應(yīng)式,熟知原電池的應(yīng)用。1.在氧化還原反應(yīng)中氧化劑_____電子,發(fā)生____反應(yīng),還原劑_____電子,發(fā)生_____反應(yīng),氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是________,同時伴隨_____的變化。能量得到還原失去氧化電子轉(zhuǎn)移2、常見的電解質(zhì)包括______________,非電解質(zhì)包括_____。酸、堿、鹽大多數(shù)有機物(如蔗糖、酒精等)3、初中物
2、理學(xué)過,電子的流向與電流的流向___(填“相同”、“相反”),電子從___極流到___極,電流從___極流到___極。負負正正相反一次能源:直接從自然界取得的能源。二次能源:一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱為電力??茖W(xué)視野:能源的分類水能風(fēng)能石油天然氣原煤電能蒸汽2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖火電站的工作原理如何?估計在2050年火電仍居首位化學(xué)能熱能機械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機火力發(fā)電的原理分析。一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能(燃料)熱能機械能電
3、能燃燒蒸汽發(fā)電機(蒸汽輪機)(3)存在的問題:經(jīng)多次轉(zhuǎn)換,能量損耗大,燃料的利用率低;環(huán)境污染嚴重。(1)能量轉(zhuǎn)換:1.火力發(fā)電(2)關(guān)鍵:燃燒是使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的關(guān)鍵。燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng),而氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。化學(xué)能電能一步到位?如何將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,進而提高資源的利用率呢?思考化學(xué)能 電能?(看書P35頁第二、三段,回答問題)1、當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時,化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架
4、設(shè)橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4、考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境,化學(xué)物質(zhì)的選擇。5、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題。[視頻實驗]原電池原理探究步驟討論與交流1.將Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上現(xiàn)象有何差別?2.將Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接觸插入稀H2SO4(不接電流表)Cu片上有何現(xiàn)象?推測原因.4.Zn片和Cu片用導(dǎo)線連接(中間接電流表)插入稀H2SO4(偏向?)電流表指針有何變化?說明了什么?步驟現(xiàn)象①銅片插入稀硫酸銅片表面_______②鋅片插入稀硫酸鋅片表面產(chǎn)生無色③銅片和鋅片連
5、在一起插入稀硫酸銅片表面_____________,鋅片________④銅片和鋅片之間連一電流表電流表指針_______實驗步驟及現(xiàn)象無現(xiàn)象產(chǎn)生無色氣泡逐漸溶解偏轉(zhuǎn)氣泡問題探究CuZn稀硫酸1.銅片上產(chǎn)生什么氣體?有人說H2是由銅和稀硫酸在這種特定的條件下反應(yīng)產(chǎn)生出來的。這種想法正確嗎?2.銅片上的電子從何來?CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+電流計AZn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑3.如何檢驗電子的流動?問題探究結(jié)果:Zn片質(zhì)量減小,Cu片質(zhì)量不變,H+濃度降低,產(chǎn)生電流。一、原電池(1)概念:是;本質(zhì):是反應(yīng)。(
6、2)構(gòu)成條件①原電池反應(yīng)必須是的氧化還原反應(yīng)。②具有活潑性不同的。(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。③④用導(dǎo)線相連或直接接觸()將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置氧化還原自發(fā)兩個電極電解質(zhì)溶液閉合回路試歸納構(gòu)成原電池需要哪些條件條件?ZnCu稀H2SO4ZnZnCuABCDEF√[練習(xí)1]下列哪些裝置能構(gòu)成原電池?√G√稀硫酸ZnFe稀硫酸AgCuAAZnCu煤油H學(xué)與問:根據(jù)所了解的電學(xué)知識,你知道電子是怎樣流動的嗎?如何判定裝置的正負極?(3)電極名稱及電極反應(yīng)失e-負極:正極:(一般:較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)電材料)電極反應(yīng):Zn—2
7、e—=Zn2+2H++2e—=H2↑電池總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑ZnCu稀H2SO4e-一般:較活潑金屬得e-原電池的反應(yīng)實質(zhì):氧化還原反應(yīng)電子流向:負極正極電流方向正極負極CuZn---Zn2+H+H+Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負極正極電子沿導(dǎo)線傳遞,產(chǎn)生電流陽離子(電極材料)失去電子(溶液中陽離子)得到電子陰離子正極負極SO42-原電池工作原理小結(jié)較活潑金屬不活潑金屬或石墨較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極),溶液中的陽離子在此得
8、到電子發(fā)生還原反應(yīng)。+++++-----負極:較活潑的金屬正極:較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體ZnCuA-+稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸-+-+-+A[交流與思考]請根據(jù)下列原電池正負構(gòu)造特點,總結(jié)出如何判斷原電池的正負極.