第二单元 化学反应中的能量名师教学实录

第二节

化学能与电能

【学习目标】

1．举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。

2．通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理。

3．认识研制新型电池的重要性。

【活动过程】

活动一：感知生产、生活中化学能与电能的转化。

1．火力发电是通过化石燃料燃烧，产生的热量使水气化为蒸汽，推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。

⑴从能量转换角度看，火力发电的系列能量转换过程：

______能→_______能→_______能→_______能

⑵你认为火力发电的缺陷有哪些？

2．下列生产、生活中实例在发生过程中，化学能与电能的转化关系如何？

电解水 电解熔融的氯化钠 干电池的工作

（ ）转化为（ ） （ ）转化为（ ） （ ）转化为（ ）

燃料电池的应用 电镀 电解精炼铜

（ ）转化为（ ） （ ）转化为（ ） （ ）转化为（ ）

活动二：通过实验探究原电池原理。

1．完成下列实验探究活动，并回答有关问题。

实验步骤

①将锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中

②用导线将实验⑵中的锌片和铜片连接起来

③在实验⑶的导线中间连接一个灵敏电流计

实验现象

实验结论

⑴上述实验⑶的装置中，

能转化为

能，该装置中发生反应的总的离子方程式为

。

⑵用电池做对照实验，可以判断锌片为原电池的

极，铜片为原电池的

极。

⑶分别写出负极和正极的极反应式，并注明反应类型。

⑷描述电解质溶液中的两极离子浓度是如何变化的？离子的移动方向如何？

2．按右图所示装置，完成下列实验。并根据电流计偏转方向，确定A、B为原电池的正极还是负极？

序号

①

②

③

④

⑤

⑥

A、B的材料

A Cu Fe Mg Fe Cu Fe B Cu Fe Mg Cu Mg Mg 电流计是否偏转

A、B的电极类型

A

B

A

B ⑴若两种金属做电极，一般来说如何判断电池的正、负极？

⑵原电池的负极和正极分别发生什么类型的反应？

⑶综上所述，你发现化学电池的反应本质是什么？

活动三：认识一些发展中的化学电源。

1．电池的种类很多，有人将电池分为以下三类。请你举出生活中常见电池，并将其分类填入下表。

种类

一次电池

二次电池

连续电池

特

点

放完电以后不能再使用

充电、放电可循环进行

可通过不断充入还原剂、氧化剂，连续使用

电池反应原理

Zn+2H2O+2MnO2＝2MnOOH+Zn(OH)2

PbO2+Pb+ 4H＋+SO42－Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag 4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)3

2CH3OH＋3O2→2CO2＋4H2O 2PbSO4+2H2O 实

例

负极物质

正极物质

2．根据下列化学电源的反应原理，判断参加极反应的主要物质。

化学电源

⑴碱性锌锰干电池

⑵铅蓄电池

⑶锌银钮扣电池

⑷空气铝电池

⑸甲醇燃料电池

3．下图说明了电池在日常生活中具有广泛用途。你知道这些电池的名称吗？你还知道哪些化学电源？一起将他们的名称写出来。

第二节

化学能与电能课堂检测

1．目前我国电力供应仍然紧缺，需开发各种资源发展电力工业。以下利用化学能发电的是（

）

A．水力发电

B．火力发电

C．风力发电

D．核能发电

2．下列装置能把化学能转化为电能的是（

）

AgNO3溶液

蔗糖

稀H2SO4

稀H2SO4

Fe

Ag

Zn

Cu

Zn

Zn Zn

Cu

A

B

C

D 3．现有一装置如图所示（G表示检流计），下列有关说法正确的是（

）

A．铜片上发生的反应为Cu－2e＝Cu2－＋

G Zn Cu B．锌片上有气体生成，铜片上没有

C．铜片附近H离子的物质的量浓度减小

D．导线中电流的方向是由锌片流向铜片

4．下列叙述不正确的是（

）

A．化学能可以不通过热能直接转化为电能，且能量转化率高

B．发生氧化反应的一极一定作为原电池的负极

C．较不活泼的金属上会产生气体，作为原电池的负极

D．集中回收废旧电池，既保护了环境又防止了资源的浪费

5．我们可以通过下面的实验装置探讨原电池的组成。

＋稀H2SO4

实验发现，上述装置中电流计发生偏转的有②、⑤、⑦。

（1）写出原电池装置②、⑦中的电极反应式，并注明反应类型。

（2）请你归纳出形成原电池的条件。