化学能与电能(第一课时)[学习目标]1、通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条件,初步形成原电池的概念。2、通过实验探究过程中实验现象的观察、讨论、归纳,培养实验观察能力、实验现象的描述能力和使用化学用语的技能,同时,在分组实验中培养学生合作学习的能力,体验与他人交流的重要性。3、通过对探究化学能转化为电能的奥妙,激发学习化学的兴趣与热情,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。[学习重点]原电池的工作原理和构成条件[学习难点]原电池的工作原理和构成条件[问题激疑引入]化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,既化学能与热能的转化,哪么化学能与其它形式的能如电能能否转化呢?[课题]化学能与电能[阅读讨论探究1]阅读教材P40页图2-7图2-8,讨论化学能能否转化为电能?火力发电过程中化学能是如何转化为电能的?[归纳总结1]一、化学能转化为电能1、化学能转化为电能的途径:。[问题激疑过渡]在火力发电过程中,化学能经过一系列能量转换环节才能转化为电能,由于转换环节多,能量利用率低,造成能源的极度浪费。化学能能否直接转化为电能,提高能量的利用率?[实验探究1]1、将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中,观察现象。[实验现象1]铜片插入稀硫酸溶液:锌片插入稀硫酸溶液:[讨论探究1][实验探究1]中发生的反应是否属于氧化还原反应?谁失去电子,谁得到电子?电子在物质间是如何转移的?[实验探究2]1、将铜片和锌片用导线连接起来一起插入稀硫酸溶液中,重点观察锌片是否溶解?铜片上是否有气泡?[实验现象2]铜片:锌片:1[讨论探究2](1)锌片溶解说明锌片发生了什么反应?是得电子还是失电子?(2)铜片上产生的气体是什么?它由什么转化而来?发生什么反应?是得电子还是失电子?电子从何而来?铜失电子吗?(3)锌失去的电子是如何转移到铜片上的?[归纳总结2]锌片:发生反应,电子,反应过程可表示为;铜片:发生反应,电子,反应过程可表示为。电子从片经转移到片。[过渡激疑]从物理学中我们知道,电子的定向移动就会形成电流,[实验探究2]过程中有电流形成吗?[讨论探究2]如何设计一个实验以验证[实验探究2]过程中是否有电流形成?[实验探究3]将锌片和铜片用导线连接,导线中间接入一个电流表,平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察电流表是否发生偏转?[实验现象3]电流表指针。[讨论探究3]根据[实验现象3]讨论:[实验探究2]或[实验探究3]过程中主要存在什么能量间的转化?[归纳总结3]2、化学能直接转换成电能的装置——原电池[讨论探究4]请根据电学的有关知识讨论:(1)[实验探究2]中原电池装置的正负极分别是什么?(2)[实验探究2]中原电池装置的正负极分别发生什么反应?电极反应式分别是什么?正负两极发生反应时,得失电子数有何关系?两极反应的总反应式如何写?(3)归纳一般情况下,原电池正负两极材料的金属性强弱关系?[归纳总结4](1)原电池的原理正极(电子的一极):片,电极反应式:发生反应;负极(电子的一极):片,电极反应式:发生反应;总反应式:。一般情况下,负极材料的金属性正极材料的金属性。[练习探究1]把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池.若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,c为负极;a、c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极.则这四种金属的活动性顺序由大到小为A、a>b>c>dB、a>c>d>bC、c>a>b>dD、b>d>c>a[讨论探究5]根据[归纳总结4]讨论原电池能将化学能转化成电能的实质?[归纳总结5]原电池的实质:原电池装置将一个氧化还原反应的氧化反应和还原反应分开,分别在两个不同区域进行,还原性强的物质在原电池的极发生反应,电子,电子经流到原电池的极;氧化性强的物质在原电池的极电子,发生反应,电子的定向移动形成电流,从而将化学能转化成电能。[练习探究2]理论上不能设计为原电池的化学反应是2A、CH4(g)+2O2(g)点燃CO2(g)+2H2O(l)B、HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(aq)C、2H2(g)+O2(g)点燃2H2O(g)D、2FeCl3(l)+Fe(s)==3FeCl2...