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第二章 化学反应与能量

第二节 第一课时 化学能转化为电能（课前部分）

编辑： 审稿：高一化学组

失。

那么，储存在煤中的化学能是如何转变成电能的呢？下图为火力发电工作原理是意图。

【学习目标】

知识与技能

1. 了解原电池的形成条件；

2. 了解铜锌稀硫酸原电池的工作原理。 过程与方法

1. 能分析氧化还原反应与原电池之间的联系；

2. 学会根据简单的氧化还原反应设计出一套原电池，并分析其工作原理。 情感态度价值观

1. 通过对设计出原电池装置的必要性的研究，激发学生的环保意识；

2. 通过对设计原电池装置的可行性及其实现条件的思考与交流，培养学生解决问题的意识和加强学生解决问题的能力。

3. 通过对原电池的形成条件的研究，提高归纳总结和分类处理信息的能力。

火力发电工作原理示意图

由上图可知火力发电过程中的能量形式的转换经过了以下过程：化学能转变为热能；热能转变为机械能；机械能转变为电能。

由此可见，从储存在煤中的化学能到最终转变成电能，经历了多个环节，每一个环节的转化，能量都不可能是100%利用的，那么必将造成大量能源的损耗，实际上目前我国火力发电中，能源的利用率仅为30%~40%。而且，煤作为一种不可再生资源，终将会有用完的一天.

【资料二】18世纪末期，意大利生物学家伽伐尼无意间用金属手术刀接触蛙腿时，发现蛙腿会抽搐。后经证实这是金属与蛙腿组织液之间产生的电流刺激造成的。

【学习重点和难点】

重点：初步认识原电池的概念、原理、组成及应用。 难点：原电池的本质。

【学法指导】

以生活中实例为基础，根据实验进行分析

[实验一]

以下为两组实验，根据实验装置图，进行实验，观察实验现象。

实验1

实验2

【自主学习】

【资料一】2008年的雪灾中，大雪造成煤供应不上，使得许多火力发电厂的供电能力大大降低。因此造成了许多南方省市的大面积停电，给国家带来了巨大的经济损

1

2014年3月10日

实验1：把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里 实验2：用导线将锌片和铜片连接起来 『讨论交流』

1.描述实验1中的现象，并解释产生原因。

2.描述实验2中的现象，试猜想产生这种现象的原因。结合电学知识，根据电子的定向移动产生电流这一原理，设计实验验证你的猜想。

『总结』

像这种将化学能转变成电能的装置，我们称之为原电池。 『思考』

实验4中灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流产生，而偏转方向则与电子的流向有关，根据所学电学知识，你如何解释电流计偏转这一现象？

描述视频中所观察到的现象，并解释电流计偏转的方向及原因。

『讨论交流』

1.以上视频所描述的内容即原电池的工作原理，请找出铜锌原电池的负极和正极,尝试用带有得失电子的表达式表示铜锌原电池正负极的反应。

负极： 正极：

2.除了铜锌原电池之外，还有很多以其他电极材料做成的原电池，那我们该如何判断其正负极呢？。

负极： 正极： 『总结』

从铜锌原电池可知：Zn的活泼性强于Cu。Zn做负极，失去电子，发生氧化反应，是电子流出的一极；Cu做正极，得到电子，发生还原反应，是电子流入的一极。

则电极名称及其判断条件总结如下： 负极：电子流出，较活泼金属，发生氧化反应

正极：电子流入，较不活泼金属或非金属，发生还原反应 电极反应式书写为：

负极 Zn： Zn-2e=Zn

-2+

[视频]

观看铜锌原电池微观视频。

正极 Cu ：2H++2e-=H2↑ 总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑

[思考与交流]

1.什么原因造成实验1和实验2中现象的不同？

2.实验2和实验1相比不同在什么地方？

2014年3月10日

2

3.结合以上几点，你认为原电池构成需要满足什么条件？

『讨论交流』

【自学检测】

1、判断下列装置是否是原电池？请说明理由；若是，请指出正负极名称

12..

3..

1.除了通过刚才的对比所体现的原电池的构成条件外，还有没有其他的条件呢？ 尝试做以下实验，A.将稀硫酸溶液换成酒精重新做一下实验；B.使用两个锌片做原电池的电极；C.将铜片换成碳棒。看这些实验中是否有电流产生，说明什么问题。

2.通过以上实验的对比，试总结出将化学能转化成电能所设计的原电池需要满足哪些条件。

『思考』

结合以上内容，我们知道，原电池的形成需要自由移动的电子，那么化学电池的反应本质是什么呢？

2014年3月10日

3..

4..

5..