高中化学_化学能与电能的转化教学课件设计
高中化学教案 化学能与电能的转化-市赛一等奖
专题1 化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化(第一课时教学设计)【教材分析】本节的内容是化学能与电能。
化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们每个人息息相关。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。
在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基础。
本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善，又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。
课程标准关于化学能与电能在必修模块和选修模块中均有安排，在本模块中只要求举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性。
本节根据学生对“电”的感性认识及其对化学能与电能之间转化问题产生的兴趣，通过几个设问把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中，并通过实验探究发现构成原电池的条件。
通过原电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。
激发学生科学知识的求知欲。
【教学目标】1、知识与技能：⑴了解常见的化学能与电能的转化方式⑵举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观。
⑶理解原电池原理及其形成条件2、过程与方法：⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。
⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神⑶通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。
3、情感、态度与价值观⑴培养学生主动参与意识。
高中化学 第二章 化学反应与能量 2.2.1 化学能转化为电能课件 高一化学课件
铜(正极)
2H+
+
－
2e
＝
H2
（铜板上有气泡,发生还原反应)
总反应方程式： Zn+2H+=Zn2++H2
电子流向与电流(diànliú)方向：
电子流向：负极（Zn) 外电路 正极（Cu） 电流方向：正极（Cu） 外电路 负极（Zn）
2021/12/11
第十页，共十七页。
3、构成(gòuchéng)原电池的 条件 ★有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作
2021/12/11
第八页，共十七页。
2、原电池
定义:把化学能转变(zhuǎnbiàn)为电能的装置。
问题(wèntí)探究： 你了解原电池的结构
和工作原理吗?
2021/12/11
第九页，共十七页。
Cu-Zn原电池的工作(gōngzuò)原理
锌(负极: 活泼(huópo)) Zn－2e－＝Zn2+ (锌板溶解,发生氧化反应 )
2021/12/11
第十三页，共十七页。
课堂练习
1、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶 液中，X的表面(biǎomià 有 n) Z析出，X与Y组成原电 池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活
动性顺序为( ) C
A X>Y>Z
B X>Z>Y
C Y>X>Z
D Y>Z>X
2021/12/11
电极
★电极材料均插入电解质溶液中
★两极相连形成闭合电路
★能自发发生的氧化还原(huán 反应 yuán)
2021/12/11
第十一页，共十七页。
4、原电池电极名称的确定(quèdìng)方法
高中化学必修第二册《第一节化学反应与能量变化》ppt课件
负极：Fe－2e-＝Fe2+
⑤ (√)
正极： Cu2++2e-＝Cu
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
7、原电池工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ Cu片：2H++2e- = H2 ↑
（氧化反应） （还原反应）
总反应式：
2e-
Zn +2H+ == Zn2+ + H2↑
总化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌
比铜活泼 ，容易失去 电子，锌被氧化成 Zn2＋ 而进入溶液，电
子由锌片通过导线流向 铜片，溶液中的 H＋ 从铜片获得电子被
还原成 H ， H 再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化可
以表示如下： 锌片： 铜片： 总反应：
原电池正、负极判断
6、原电池电极反应式的书写
电极反应式的一般书写程序:
负极： 还原剂—ne- = 氧化产物
正极： 氧化剂 + ne- = 还原产物
明确正、负极反应生成的阴、阳离子与电解质溶液中的 离子是否共存。 若不共存，则该电解质溶液中的离子应写入正、负极反 应式。 再根据质量守恒和电荷守恒配平。
例题2：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为浓 硝酸
① Al作__正__极
② Cu作__负__极
电极反应式是：
负极 ____C_u_-_2_e_-=_C_u_2_+______
正极 ____2_N_O_3-_+_4_H+_+_2_e_-=_2_N_O_2_↑+2H2O
海头高级中学2013届高三复习化学选修四专题1第二单元《化学能与电能的转化》第2课时课件
3.二次电池 (1)铅蓄电池的构造 PbO2 Pb 正极为_________，负极为_____，电解质溶 H2SO4 液为________溶液。 (2)铅蓄电池的工作原理 ①放电时的电极反应式 － － Pb＋SO2 －2e ===PbSO4 4 负极：____________________________； ＋ － － PbO2＋4H ＋SO2 ＋2e === 4 正极：____________________________
－
即时应用
2．据报道，某海军航空站安装了一台 250 kW 的 MCFC 型燃料电池，该电池不仅能 为航空站提供电能，同时还供应水蒸气，其 工作温度为 600～700 ℃， 所用的燃料是 H2， 电解质是熔融的 Na2CO3。已知该电池的总 反应式为：2H2＋O2===2H2O，正极的电极 － － 反应是：O2 ＋4e ＋2CO2===2CO2 ，则下 3 列说法正确的是( )
－ － －
2．燃料电池正极反应式的书写 因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都 是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先 写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电 子生成O2－，故正极反应式的基础都是O2＋4e
－===2O2－。正极产生O2－的存在形式与燃料电
池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着 密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电
－ － － － －
(4)电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇) 该固体电解质在高温下可允许O2－在其间通过，
故其正极反应式应为O2＋4e－===2O2－。
综上所述，燃料电池正极反应式本质都是O2＋ 4e－===2O2－，在不同电解质环境中，其正极 反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极 反应式时，要特别注意所给电解质的状态和电
6.3第一课时化学能转化为电能课件下学期高一化学苏教版(2020)必修第二册
(2)钢铁的电化学腐蚀
电解质溶液 钢铁表面水膜中含有H+和OH-,还溶有O2等气体
负极 电极
正极
材料:Fe 电极反应:2Fe-4e-==2Fe2+ 材料:C 电极反应:O2+2H2O+4e-==4OH-
2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2,进一步被氧化,
总反应
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3,Fe(OH)3易脱水生成铁锈
4
铜片:有气泡产生 电流计:指针发生偏转
产生氢气,导线上有电流
2.原电池 (1)定义:是将化学能转变为电能的装置;原电池的反应本质是氧化还原反 应。 (2)工作原理 ①电子的流向与电流的方向相反 ②两极转移的电子数目相等
原电池总反应式:Zn+2H+==Zn2++H2↑。
(3)能量转化过程:原电池在工作时,负极失电子,电子通过导线流向正极,被 氧化性物质得到,闭合回路中形成电流,化学能转变为电能。
(1)比较金属活动性强弱
失去电子发生氧化反应,得到电子发生还原反应。
(2)钢铁的电化学腐蚀
专题6 化学反应与能量变化 变式训练1按图1所示装置进行实验,若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量,则y轴可以表示( )
(1)定义:是将化学能转变为电能的装置;原电池的反应本质是氧化还原反应。
①电子的流向与电流的方向相反 ②两极转移的电子数目相等
(3)判断原电池中活泼的电极是否一定作负极。 提示 不一定;在实验7中Mg是正极,Al是负极。 (4)试解释实验7电流计指针偏向Mg的原因。 提示 在NaOH溶液中,铝可以发生自发氧化还原反应,而镁不反应,镁作正极; 铝电极发生反应:Al-3e-+4OH-==Al O+2-2H2O。
化学反应与电能ppt课件
—— 一般为两种活泼性不同的金属
两极
（或一种为能导电的非金属）
一液 —— 电解质溶液或熔融电解质
一回路 —— 形成闭合回路 一反应 —— 能自发进行的氧化还原反应
任务三：书写电极反应
Zn+CuSO4= ZnSO4+ Cu e- I
Zn
Cu
析出红色固体
CuSO4 溶液 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+.
导线、电流表、若干小烧杯
任务二：设计实验探究原电池的构成条件
第一组实验 改变电极材料
×
√
形成条件一： 电极：一般为两种活动性不同的金属
（或一种金属与一种能导电的非金属）
任务二：设计实验探究原电池的构成条件 可选择的实验用品： 锌片、铜片、石墨棒、无水乙醇、5%H2SO4溶液、
导线、电流表、若干小烧杯
燃料燃烧
蒸汽轮机
热能
发电机
机械能
电能
任务一：实验探究化学能与电能的转化
Zn Cu
稀H2SO4
Zn
Cu
Байду номын сангаас
稀H2SO4
Zn
Cu
稀H2SO4
锌片溶解， 表面有气泡产生 铜片表面没有气泡
Zn+2H+ = Zn2++H2↑ 铜与稀硫酸不反应
锌片溶解、 铜片表面有气泡
锌片溶解、 铜片表面有气泡 电流表指针偏转
Zn失去电子变成Zn2+ H+ 在铜片上得到电子 被还原成H2
讲练结合
4. 如图所示的装置，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关 于此装置的下列叙述中，不正确的是（ D ）
A. N上有气体放出 B. M为负极，N为正极 C. 稀硫酸中SO42-移向M极 D. 导线中有电流通过，电流方向是由M到N
《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)
《化学能与电能》优秀的教学设计（精选6篇）《化学能与电能》优秀的教学设计1一.教材分析原电池原理是中学化学重要基本理论之一，从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量……能量也是守恒的;化学能是能量的一种形式，可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的丰富和完善。
从反应物之间电子转移的角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对火力发电的原理“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。
二.教学目标1.知识与技能目标：(1)知道原电池是一种化学能转化为电能的装置，知道原电池的本质是氧化还原反应。
(2)掌握原电池的组成条件，会判断正负极，会判断电流、电子、溶液中离子流动的方向。
会书写铜锌原电池的电极反应式。
(3)能用日常生活中的材料制作简易水果电池。
(4)能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
初步认识传统干电池、二次电池及常见的新型电池。
2.过程与方法目标：(1)通过分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。
(2)通过实验2-4(改进)的层层推进，培养学生在实验中观察现象、分析现象解决问题的能力，从而自己归纳、概括形成“原电池”的概念，并根据已有电学知识生成跟原电池相关的概念(正负极、离子移动方向判断等)。
(3)通过科学探究，让学生根据实验2-4的已有知识设计实验，并初步学会控制实验条件的方法。
(4)通过思考与交流，让学生学会联系实验和已有知识，学会用比较归纳的方法认识事物的本质特征。
(5)利用氧化还原反应的知识分析常见化学电源，学会用基本理论指导实际应用。
3.情感态度与价值观目标(1)通过科学探究和实践活动——水果电池的制作，体验科学探索的乐趣。
(2)通过化学电源的发展和新型化学电源开发利用的介绍，让学生体会化学的实用性和创造性，通过认识化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
1.2.1化学能与电能的转化-原电池的工作原理(第1课时)(课件)-【名课堂精选】2022-2023
不同： 锌片表面附着红 色固体 电流逐渐衰减
原电池的工作原理 为什么没有电流？
两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。
原电池的工作原理
盐桥
盐桥中通常装有含 KCl饱和溶液的琼 胶， K+和Cl-可在 其中自由移动。
原电池的工作原理
盐桥的作用
2Al－6e－＋8OH－===2AlO2(－)＋4H2O
原电池的工作原理
3.书写电极反应式的基本类型
(2)类型二 题目给出原电池的总反应式
分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应 1 的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的
氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。
①形成闭合回路。
②平衡两侧溶液的电荷， 使溶液保持电中性。 ③避免电极与电解质溶液直 接反应，相比单液原电池有 利于最大程度地将化学能转 化为电能。
eZn
ZnSO4 溶液
e-
Cl- K+
Cu
Zn2+
Cu2+
CuSO4
溶液
双液电池的工作原理
原电池的工作原理
多数情况 下
强化巩固
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相 连组成原电池。若a、b相连时，a为负极； c、d相连时，电流由d到c； a、c相连时，c极上产生大量气泡； b、d相连时，b上有大量气泡产生， 则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( B )
专题一第二单元 化学能与电能的转化
01
原电池的工作原理
原电池的工作原理 化学能转化为电能的装置
原电池
负极
Z
Cu
《化学能与电能的转化》教学设计
７７０ ） １６ ０
情感 目标 ：１培养学 生参 与教 与学 活动 的积极 性和 主动性 ； （）
（） 识化学学科价值 ， 强学习化学的动机。 ２认 增 教学 重 点 ： 电解原 理 及 阴 、 阳极 发 生 的 电极 反 应式 的书 写 教学难点 ： 、 阴 阳极 发 生 的电 极 反 应 式 的 书 写 教学策略 ： 行组织者策略 、 验探究性法。 先 实 学法 指 导 ： 提 问题分 析 问题建 构理 论解 析 问题 应用 检验 。 教学媒 体 ： 电流 计 ， 压 电 源 ， 有 机 玻 璃 水 槽 ， 根 碳 稳 小 两 棒 ， 条 铁 片 ， 条 铜 片 ， 干 导 线 等 仪 器 干 Ｃ Ｃ 液 ， 脑 一 一 若 ¨ｕＩ 溶 电 动画 ． 以及 投 影 仪 。
置相 同。 教 师 ： 大 家做 实验 ２ ｌ ， 细 观 察 和 记 录 实 验 现 象 ， 请 一 ４仔 并 分 析原 因 。 （ 生实 验 ． 师 巡 视 ， 意 学 生 的操 作 是 否 规 范 ， 学 教 注 并 积 极 参 与 学 生 的 讨 论及 时解 决 学 生 实 验 中 出 现 的 问题 。 ） 教师 ： 实验 过 程 中你 发 现 了什 么 问 题 ？ 学 生 １ 与 电 源 的 负 极 相 连 的碳 棒 上 有 一 层 红 色 的 固体 析 ：
《化 学 能 与 电 能 的 转 化 》教 学 设 计
祭 水 止 蔡 永 正
（ 安 市 吴 起 高 级 中 学 ， 西 延安 延 陕
知 识 目标 ： 过 电 解 Ｃ Ｃ ， 液 的 实 验 探 究 ， 通 ｕ １溶 了解 电 解 原 理、 装置 和重 要 应 用 。 能力 目标 ： 培养 观察能 力 、 维能 力 （ 考 ］ 察两 极 实 验 现 象 填 在４ 页 。 观 ４ 『 ］ 极 会 是 什 么气 体 ？检 验 它 最 方 便 的 方法 是 什 么 ？ 问 阳 阴极现象是什么？ 『 ］ 氧 化 和 被 还原 的物 质 是 什 么 ？ 问 被 ｆ 多媒 体 演 示 ］ 电解 氯 化 铜 溶 液 微 观 模 拟 。 ｆ 讨论 问题 ｌ通 电前 氯 化铜溶 液 中有 哪些 离子 ？如 何运 动？ １ ＿ ２通 电前 和通 电时 溶 液 中离 子 运 动有 何不 同？ ． ３ 阳极 发 生 什 么 反 应 （ 化 ， 原 ） 阴极 发 生 什 么 反 应 ． 氧 还 ？ （ 氧化 ， 原 ） 还 ？
高中化学教学课件教学设计——第1课时 原电池的工作原理
第3节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理1．下列关于实验现象的描述不正确的是()A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快2．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是() A．正极附近的SO2－4离子浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出3．原电池正、负电极的极性不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。
下列由不同材料组成的原电池，电极反应正确的是()A．由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋B．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2C．由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，其正极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋4．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的反应相同A．①②B．②③C．②④D．③④5．以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是()A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol H2B．两极上溶解和析出的物质质量相等C．锌片溶解31 g，铜片上析出1 gH2D．锌片溶解了1 mol，硫酸消耗0.5 mol6．下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是()7．一个原电池的反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池的正确组成是()A B C D正极Zn Cu Zn Fe负极C u Zn Ag Zn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl28．下列叙述是小明做完铜、锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是() A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C．电子沿外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4 mol电子通过9．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)[来源:学科网]B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)10．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。