第二单元 化学反应中的能量教案和课堂实录

第二章

第二节

化学能与电能

化学能与电能的相互转化

【学习目标】

1.知道火力发电的原理是将化石燃料燃烧放出的能量（即化学能）先转变为机械能再转变为电能。

2.知道原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，以铜锌原电池（稀硫酸作为电解液）为例，通过宏观（实验现象）——微观（线路中电子、溶液中离子流动的方向分析）——符号（电极反应式）三重表征，了解原电池工作原理。

3.能根据原电池工作原理判断原电池的正负极、以及电流、电子、溶液中离子的流动方向，会写出铜锌原电池的电极反应式。

【学习重点】

1.初步认识原电池的概念、反应原理、构成及应用。

2.认识化学能转化为电能对现代化的重大意义

【学习难点】

通过对原电池实验的探究，能从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。

学习指导

【温故而知新】

1.在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的 变化，即 转化为 。

2.金属活动性顺序表 3.在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 反应，还原剂 电子，氧化还原反应本质 。

【预习及导学案】（请阅读课本39至42页完成以下填空）

1.能源的分类：直接从自然界取得的能源称为

，如 、 、 、 、 等。经过加工、转换得到的能源称为 ,如 、 等。

2.化学能与电能的相互转化

⑴间接转化

我国发电总量构成上，火力发电居首位。燃煤发电过程中的能量转化过程为：

化学能 燃烧 ________能 蒸汽 ________能 发电机

_ _______能。

⑵直接转化：原电池

原电池是将__________能转化为_______能的装置。在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是 反应。

【实验探究】

一、原电池及其工作原理 [完成学习评价49页实验探究中的实验1、2、3，并记录实验现象]

锌片插入稀硫酸

铜片插入稀硫酸

现

象

锌片表面 铜片表面 锌片表面 铜片和锌片之间连一电流表

铜片表面 电流表指针 以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：

电极

负极

正极

电极材料

电极反应

反应类型

电子流向

电流方向

1.原电池是把 转变为 的装置。

二、原电池的形成条件

[完成学习评价49页实验探究中的实验4、5、6，并记录实验现象]

2.组成原电池的条件：w.w.w.zxxk.c.o.m ① ② ③ ④ [思考]⑴以下装置不能形成原电池的是 。

⑵在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，溶液的PH值如何变化？硫酸根离子的浓度呢？

3.原电池的电极判断

(1)负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；

正极总是_______电子，化合价______，发生______反应。

(2)电子流出的一极是 ，电子流入的一极是 ；

(3)一般活泼的金属为 ，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为 。

4.化学电池的反应本质：

【概括·整合】

离子

电解质溶液

离子

反应

负极

正极

反应

电子，沿导线传递，有

产生，

【基础巩固】

1．原电池是一种_____________________________________装置。电子的流动方向是从_______极到_______极；电流方向是从_______极到_______极。

2.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是_______，发生_______反应，电极反应是________________________；负极是_______，发生________反应，电极反应是________________________，总的反应式(离子方程式)是______________________。

3.化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是( ) A.化合价的升降 B. 电子的转移

C.氧化还原反应

D.电能的储存[来源:学科网

4.实验室中制取氢气，最好的方法是(

) w.w.w.zxxk.c.o.m A.纯锌与稀硫酸反应

B.纯锌与浓硫酸反应

C.纯锌与稀盐酸反应

D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应

5.锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是( ) A.阴极 B.正极 C.阳极 D.负极

6.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

7.原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是

( )。

①电极(负极与正极：金属活动性不同)、 ②电解质溶液、 ③闭合回路、 ④灯泡

A.①②③④

B.①②③

C.①②④

D.②③④

8.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是( )

9.下列不能构成原电池的是( )

10.下列说法中正确的是( ) A.原电池是把电能转为化学能的装 B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应

C.原电池两极均发生氧化还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动

11.某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为( ) A.铝 B.铜 C.锡 D.硅

12.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的组成正确的是( )

正极

负极

A Zn Cu B Ag Cu H2S04

C Cu Zn CuSO4

D Cu Zn FeCl2[来

电解质溶液 CuCl2

13.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) A. X＞Y＞Z B. X＞Z＞Y C. Y＞X＞Z D. Y＞Z＞X 14.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是(

) ①

锌片溶解了32.5g

②

锌片增重32.5g

③

铜片上析出lg H2

④

铜片上析出1mol H2

A.①和③

B.①和④

C.②和③

D.②和④

15.过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气

总量，可以采取的措施是( ) A.升高温度 B.加入适量的水 C.加入少量CuSO4溶液 D.加入浓度较大的盐酸