1、化學(xué)能與電能,（第一課時）,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。,什么是火力發(fā)電，火力發(fā)電的原理是什么？ 指出火電站中從開始到結(jié)束能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？ 火力發(fā)電的利與弊是什么？,火電站的工作原理,化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的工作系統(tǒng),火力發(fā)電缺點(diǎn):,a.排出大量的溫室效應(yīng)氣體.b.有廢氣可能導(dǎo)致酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉(zhuǎn)換效率低,a.我國煤炭資源豐富,廉價方便. b.電能清潔安全,又快捷方便.,火力發(fā)電優(yōu)點(diǎn):,思考與交流：假設(shè)你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應(yīng)對呢？,a、改進(jìn)火力發(fā)電,b、研究新的發(fā)電方式,方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。

2、就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費(fèi)能源，更方便。,生活中的電池,普通干電池,手機(jī)電池,鈕扣電池,筆記本電腦 專用電池,攝像機(jī) 專用電池,“神六”用 太陽能電池,我國自主研發(fā)的燃料電池車,神舟六號,Zn與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋,鋅片表面有氣泡,銅片表面無氣泡,銅與稀硫酸不反應(yīng),鋅與稀硫酸反應(yīng),?,銅片有大量氣泡,鋅片表面有氣泡 銅片表面無氣泡,一,3.原電池,把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.,動畫 模擬,化學(xué)能 電能,失,得,Zn2e- Zn2+,2H+ 2e- H2,負(fù)極,正極,Zn+ 2H+ Zn2+ + H2,有氣體產(chǎn)生,Zn片溶解,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),鋅片（負(fù)

3、極）：,銅片（正極）：,原電池總反應(yīng)：,Zn-2e-=Zn2+,2H+2e-=H2,電極反應(yīng)：,Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,原電池的工作原理,思考,1.正極材料銅是否參與反應(yīng)？,沒有 電極材料可以金屬也可以是非金屬或金屬氧化物等多種導(dǎo)電體。電極本身可能直接參與氧化還原反應(yīng)、也可能僅僅充當(dāng)電子的媒介而本身并不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。,Zn與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋,鋅片表面有氣泡,銅片表面無氣泡,銅與稀硫酸不反應(yīng),鋅與稀硫酸反應(yīng),?,銅片有大量氣泡,鋅片表面有氣泡 銅片表面無氣泡,一,原電池的構(gòu)成條件：,(1)有兩個活潑性不同的電極,(2)有電解質(zhì)溶液,(3)能形成閉合回路,有自發(fā)的氧

4、化還原反應(yīng)發(fā)生,分組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)探究二,不能,活動性不同的兩個電極,能,能,不能,不能 能 能,電極必須插在電解質(zhì)溶液中,分組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)探究二,能 不能,兩極相連形成閉合回路,分組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)探究二,原電池的構(gòu)成條件：,(1)有兩個活潑性不同的電極,(2)有電解質(zhì)溶液,(3)能形成閉合回路,有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生,簡單原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷？,負(fù)極（）：,電 子,電 流,是不活潑金屬或非金屬，,正極（+）：,是活潑金屬，,本身失去電子，,發(fā)生氧化反應(yīng)。,進(jìn)電子 ，,本身不反應(yīng)，,得電子發(fā)生還原反應(yīng)。,是溶液中的陽離子,要用到金屬活動性順序表：,注意：,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,

5、Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au,活潑性，還原性依次減弱。,【思考】,Ag,Fe,總反應(yīng)Cu+2Ag+=Cu2+2Ag,Fe+2Ag+=Fe2+2Ag,正極：2Ag+2e-=2Ag,正極：2Ag+2e-=2Ag,負(fù)極：Cu-2e-=Cu2+,負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+,設(shè)計(jì)簡單原電池 （拓展）,例1、請同學(xué)們根據(jù)反應(yīng)， Cu2FeCl3= 2FeCl2+CuCl2 設(shè)計(jì)一組原電池 （1）畫出該原電池的示意圖 （2）分析其正、負(fù)極材料 （3）寫出正、負(fù)極電極反應(yīng)式,示意圖,（2）正極材料：碳棒（或Pt） 正極反應(yīng)式： 2 Fe3+ 2e-2Fe2+,（1）負(fù)極材料：銅（C

6、u） 負(fù)極反應(yīng)式： Cu-2e-Cu2+,原電池設(shè)計(jì)思路：,能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),兩個活潑性不同的電極（負(fù)極為反應(yīng)中失電子的，正極不定，但是一定不能比負(fù)極更活潑）,電解質(zhì)溶液（一般為反應(yīng)中的氧化劑）,閉合回路,原電池的本質(zhì)-將氧化還原反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在兩極進(jìn)行,1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( ),反饋練習(xí)：,C,氧化反應(yīng),Zn-2e-=Zn2+,銅鋅原電池,電解質(zhì)溶液,失e-，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生,還原反應(yīng),2H+2e- =H2,陰離子,陽離子,總反應(yīng)：,負(fù)極,正極,2H+2e- =H2,Zn-2e- =Zn2+,Zn+2H+=Zn2+H2,Zn+H2SO4=Zn

7、SO4+H2,(離子方程式）,（化學(xué)方程式）,電極反應(yīng),正極：,負(fù)極：,（氧化反應(yīng)）,（還原反應(yīng)）,陽離子,思 考 題1,請根據(jù)反應(yīng) Fe + Cu2+ = Fe 2+ Cu 設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案? 原電池的正極與負(fù)極分別是什么？寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。,連接,相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎？為什么？,思 考 題2,【練習(xí)】,1、 X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y是電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序?yàn)? ) A、 XYZ B、 XZY C、 YXZ D、 YZX,C,2、如圖所示，在鐵圈和銀

8、圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是（ ）,A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定； B. 保持平衡狀態(tài)； C. 鐵圈向下傾斜； D. 銀圈向下傾斜；,D,1-2.火力發(fā)電的原理及火力發(fā)電的利弊 3.原電池：原 電 池 原 理 原電池的構(gòu)成條件 構(gòu)成電極：兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）；電解質(zhì)溶液；電極用導(dǎo)線相聯(lián)構(gòu)成閉合回路；如何判斷正負(fù)極 原電池設(shè)計(jì)思路 4.化學(xué)電池的本質(zhì)-氧化還原反應(yīng),小結(jié),例2、設(shè)計(jì)CuAlHNO3原電池請確定正負(fù)極,+,-,-,+,歸納總結(jié)： 原電池電極反應(yīng)物的確定方法,更易與電解

9、質(zhì)溶液反應(yīng)的一極為負(fù)極,(1)實(shí)驗(yàn)探究：原電池及其原理。,實(shí)驗(yàn)2-4,第一小組：實(shí)驗(yàn)探究一,實(shí)驗(yàn)1:鋅片插入稀硫酸中,實(shí)驗(yàn)2:銅片插入稀硫酸中,第一小組：實(shí)驗(yàn)探究一,實(shí)驗(yàn)3:鋅片和銅片用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中,實(shí)驗(yàn)4:鋅片和銅片導(dǎo)線連接插入稀硫酸中，導(dǎo)線間接上電流表,第二小組：實(shí)驗(yàn)探究一,第二小組：實(shí)驗(yàn)探究一,動畫模擬銅鋅原電池的微觀原理,探究原電池的工作原理銅鋅原電池反應(yīng)動畫模擬.swf,師生互動、分析現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律：,原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。,原電池的構(gòu)成條件 1.有兩種活動性不同的金屬 （或非金屬導(dǎo)體）作電極； 2.電極材料均插入電解質(zhì)溶中； 3.形成閉合回路。 4.常溫下，能自發(fā)發(fā)生的氧化還原 反應(yīng)作為依據(jù)。,歸納總結(jié)：,1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( ),反饋練習(xí)：,C,2、下列裝置哪些屬于原電池，請說明理由。如是，請指出正極、負(fù)極。,反饋練習(xí)：,3、組合原電池(點(diǎn)擊此處),反饋練習(xí)：,電池的發(fā)明史,原電池的雛形,理論解釋 ：生物電觀點(diǎn)！,1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐實(shí)驗(yàn)。,伏打?qū)ι镫娪^點(diǎn)的質(zhì)疑 （Volta,A.1745-1827）,1800年建立伏打電堆模型。,伏打電池是 實(shí)用電池的開端。,水果電池,動手實(shí)踐：,土豆,蘿卜,西紅柿,（六）課堂小結(jié),一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)