人教版高中化學(xué)必修2 　化學(xué)能與電能 公開課比賽一等獎(jiǎng)

第二節(jié)化學(xué)能與電能第一頁，共三十四頁。科學(xué)史話-----伏打與電池的發(fā)明(一)

1780年意大利著名生物學(xué)家伽伐尼在解剖青蛙時(shí)，已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。伽伐尼做了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1:用一枝銅鉤插入死青蛙的脊髓中，再掛在鐵欄桿上，當(dāng)青蛙腿碰到鐵欄桿時(shí)，就發(fā)生顫抖。實(shí)驗(yàn)2:將青蛙放到銅制的解剖盤里，當(dāng)解剖刀接觸蛙腿時(shí)，蛙腿發(fā)生抽搐。第二頁，共三十四頁。善于質(zhì)疑的意大利物理學(xué)家伏打，提出了疑問：為什么只有青蛙腿和銅器鐵器接觸時(shí)才發(fā)生抽搐？

實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)1:將青蛙腿放在銅盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿抽搐。

實(shí)驗(yàn)2:將青蛙腿放在木盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿不動(dòng)。

經(jīng)過一番研究，伏打用實(shí)驗(yàn)推翻了伽伐尼的結(jié)論，他發(fā)現(xiàn)兩種活潑性不同的金屬同時(shí)接觸蛙腿，蛙腿就會(huì)抽搐，蛙腿只是起了顯示電流通過的作用，所謂特殊的“動(dòng)物電”是不存在的。第三頁，共三十四頁?，F(xiàn)代社會(huì)電力的使用·第四頁，共三十四頁。電能是怎么來的？------能量可以轉(zhuǎn)化為電能第五頁，共三十四頁。思考與交流電能是怎樣產(chǎn)生的？火力發(fā)電核能發(fā)電風(fēng)能發(fā)電波浪能發(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電水力發(fā)電第六頁，共三十四頁。我國發(fā)電總量構(gòu)成圖2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成2016年我國發(fā)電總量構(gòu)成第七頁，共三十四頁?；痣娬竟ぷ髟硎疽鈭D思考：火力發(fā)電中，能量是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能（煤）熱能機(jī)械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)（蒸汽輪機(jī)）第八頁，共三十四頁。討論火力發(fā)電有哪些缺點(diǎn)?·第九頁，共三十四頁。存在缺點(diǎn)排出大量溫室氣體可能導(dǎo)致酸雨能量轉(zhuǎn)化效率低煤炭是非可再生資源第十頁，共三十四頁。

電能化學(xué)能？第十一頁，共三十四頁。第十二頁，共三十四頁。實(shí)驗(yàn)探究:實(shí)驗(yàn)2-4（2）若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再浸在稀H2SO4溶液中，觀察銅表面有什么現(xiàn)象？（1）將Zn片,Cu片分別平行插入稀H2SO4溶液中，各有什么現(xiàn)象？為什么？（3）導(dǎo)線間接一電流表有什么

現(xiàn)象產(chǎn)生？稀H2SO4ZnCuAZnCu稀H2SO4第十三頁，共三十四頁。

思考交流組內(nèi)交流列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3.將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能裝置。3.從能量變化的角度分析這是一種什么裝置？銅片表面產(chǎn)生氣泡，鋅片部分溶解，電流表指針偏轉(zhuǎn)。2.Zn失去電子

導(dǎo)線銅片H+獲得電子AZnCu稀H2SO4電子定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，故電流表指針偏轉(zhuǎn)。1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？Cu起什么作用？2.電子如何流動(dòng)？電流表的指針為什么會(huì)偏轉(zhuǎn)？1.H+得的電子是Zn失去的，Cu起導(dǎo)電的作用。第十四頁，共三十四頁。一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)換1、原電池的定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。3、鋅銅原電池的工作原理電極材料電子轉(zhuǎn)移電極反應(yīng)式反應(yīng)類型Zn片Cu片總離子方程式Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑還原反應(yīng)氧化反應(yīng)失電子得電子2、原電池的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)第十五頁，共三十四頁。思考與交流根據(jù)電子的流向，你能判斷原電池的正極和負(fù)極分別是什么？溶液中的陰、陽離子怎樣移動(dòng)？負(fù)極正極電流Ⅰ物理上規(guī)定，電流的方向與電子的流向相反，電流從正極流向負(fù)極。電子從負(fù)極流向正極。電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極

移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)。外電路中電子的定向移動(dòng)和內(nèi)電路的陰陽離子的定向移動(dòng)構(gòu)成了閉合回路，因此外電路才產(chǎn)生電流。第十六頁，共三十四頁。一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)換電極及判斷方法負(fù)極：從反應(yīng)類型分析：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極；從電子、電流方向：電子流出，電流流入的一極。正極：（正得還）從反應(yīng)類型分析：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)的一極；從電子、電流方向：電子流入，電流流出的一極。（負(fù)失氧）負(fù)極正極第十七頁，共三十四頁?；仡櫋\銅原電池的組成的部分稀H2SO4ZnCu反應(yīng)容器(燒杯）、導(dǎo)線、電解液、正負(fù)極材料第十八頁，共三十四頁。《科學(xué)史話---伏打與電池的發(fā)明(二)》

伏打指出，伽伐尼實(shí)驗(yàn)中連接起來的是兩種不同的金屬(他稱為第一類導(dǎo)體或干導(dǎo)體)和含液體的青蛙肌肉(他稱為第二類導(dǎo)體或濕導(dǎo)體)。伏打把不同的金屬板浸入同一種電解液里，組成了第一個(gè)直流電源——伏打電池。他用幾個(gè)容器盛了鹽水，把插在鹽水里的銅板、鋅板連接起來，電流就產(chǎn)生了。第十九頁，共三十四頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件AZnCu稀H2SO4AZnC稀H2SO4AZnZn稀H2SO4第一組：電極材料的探究（偏轉(zhuǎn)）（偏轉(zhuǎn)）（不偏轉(zhuǎn)）形成條件一：活潑性不同且能導(dǎo)電的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或石墨等第二十頁，共三十四頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件第二組：溶液的探究（偏轉(zhuǎn)）（不偏轉(zhuǎn)）形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中。AZnCuH2SO4AZnCu酒精第二十一頁，共三十四頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件第三組：電路的探究（偏轉(zhuǎn)）（不偏轉(zhuǎn)）形成條件三：兩極相連必須形成閉合回路。AZnCuH2SO4ZnH2SO4ACuH2SO4第二十二頁，共三十四頁。實(shí)驗(yàn)探究——原電池形成的條件第四組：本質(zhì)的探究（偏轉(zhuǎn)）（不偏轉(zhuǎn)）形成條件四：能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。AZnCuH2SO4ACCuH2SO4第二十三頁，共三十四頁。理論上講，可自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池。原電池的形成條件：⑴活潑性不同且能導(dǎo)電的兩個(gè)電極；⑵電極需插入電解質(zhì)溶液中；⑶兩極相連形成閉合回路；負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或石墨等⑷能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。第二十四頁，共三十四頁。科學(xué)探究第二十五頁，共三十四頁。特斯拉汽車發(fā)展中的化學(xué)電源第二十六頁，共三十四頁。病例分析第二十七頁，共三十四頁。病例分析第二十八頁，共三十四頁。病例分析第二十九頁，共三十四頁。你能為她開一個(gè)藥方嗎？第三十頁，共三十四頁。你能為她開一個(gè)藥方嗎？第三十一頁，共三十四頁。小結(jié)化