1.2化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池 第一課時 課件 高二上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）選擇性必修1

（第一課時）學(xué)科：化學(xué)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池年級：高二教材版本：魯科版思考：動力來源？情境導(dǎo)入CuSO4學(xué)習(xí)目標理解銅鋅原電池的工作原理，形成原電池思維模型。1能利用信息分析化學(xué)電源的工作原理。3能從能量角度理解化學(xué)科學(xué)對人類的重要貢獻。4能設(shè)計簡單的雙液原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2實驗導(dǎo)入CuSO4

實驗用品

實驗現(xiàn)象黑色夾子夾鎂片，紅色夾子夾碳片盛有蒸餾水的洗瓶、固體鹽探究小風(fēng)扇轉(zhuǎn)起來的原理項目一：建構(gòu)單液原電池思維模型碳片和鎂片在這個實驗中起到了什么作用？1鹽水在這個實驗中起到什么作用？2小風(fēng)扇為什么會轉(zhuǎn)起來？3問題探究：小風(fēng)扇轉(zhuǎn)起來的原理CuSO4CuSO4

實驗現(xiàn)象項目一：建構(gòu)單液原電池思維模型原電池的定義

將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為原電池。原電池構(gòu)成條件

1、有兩個活潑性不同的電極

（電子導(dǎo)體）

2、有電解質(zhì)溶液

（離子導(dǎo)體）

3、形成閉合回路

4、有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)CuSO4項目一：建構(gòu)單液原電池思維模型單液銅鋅原電池的工作原理CuSO4學(xué)生實驗1實驗用品2設(shè)計銅鋅原電池，進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象并記錄Zn片Cu片導(dǎo)線檢流計電池盒稀HSO24活動探究：設(shè)計單液原電池構(gòu)成原電池的四個基本要素1、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。2、電子導(dǎo)體。3、離子導(dǎo)體。4、閉合回路。思考：如何解決電流逐漸衰減、電壓不穩(wěn)定的問題？稀硫酸與鋅片直接接觸反應(yīng)使部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。鋅片加劇腐蝕，導(dǎo)致鋅與電解質(zhì)溶液的接觸面積減少，向外電路輸出的電子也減少，從而使電流逐漸衰減，電壓不穩(wěn)定。項目二：建構(gòu)雙液原電池思維模型鹽橋：鹽橋中通常裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀或硝酸銨。鹽橋中的離子能夠定向移動。通過鹽橋可將兩個相互隔離的電解質(zhì)溶液連接起來，傳導(dǎo)電流。在原電池中，氧化還原反應(yīng)是在兩個電極上分別進行的。每個電極上或是發(fā)生失去電子的變化-氧化，或是發(fā)生獲得電子的變化-還原，分別相當于氧化還原反應(yīng)的一半，這種反應(yīng)稱為半反應(yīng)在電極上進行的半反應(yīng)叫做電極反應(yīng)。在原電池中，正極上得電子數(shù)和負極上失電子的數(shù)目相同。電極反應(yīng)式可以表示電極上物質(zhì)的變化情況以及電子的轉(zhuǎn)移情況。兩個電極反應(yīng)組成電池的總反應(yīng)，叫電池反應(yīng)。

知識支持項目二：建構(gòu)雙液原電池思維模型

儀器與藥品CuSO4

溶液、ZnSO4

溶液、鋅片、銅片、燒杯、導(dǎo)線、檢流計、鹽橋?qū)懗鲭姌O反應(yīng)和電池反應(yīng)分析內(nèi)外電路是怎樣形成電流的2鹽橋的作用是什么？3設(shè)計原電池，畫出裝置圖41項目二：建構(gòu)雙液原電池思維模型活動探究：設(shè)計雙液原電池寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)2負極：Zn-2e-=Zn2+正極：Cu2++2e-=Cu總反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2++Cu內(nèi)外電路電流的形成3外電路：電子定向移動形成電流內(nèi)電路：鹽橋中離子定向移動形成電流鹽橋的作用4形成閉合回路，維持電流恒定裝置圖1項目二：建構(gòu)雙液原電池思維模型雙液原電池的工作原理項目二：建構(gòu)雙液原電池思維模型相同點：均是氧化還原反應(yīng)原理；外電路均是電子的定向移動，內(nèi)電路均是離子的定向移動。對比升華：單液原電池、雙液原電池對比不同點：單液原電池能量轉(zhuǎn)化率低，電流強度弱不穩(wěn)定，持續(xù)時間短。

雙液原電池能量利用率高，電流穩(wěn)定。項目三：原電池原理的應(yīng)用化學(xué)電源1.找出熱激活電池的電極材料，電極反應(yīng)物。2.無水LiCl-KCl混合物一旦受熱熔融，電池瞬間即可輸出電能，那么常溫時，在正負極之間連上檢流計，指針能否偏轉(zhuǎn)？3.輸出電能時，電池中鋰離子、電子如何移動？熱激活電池正極材料PbSO4、負極材料Ca。正極反應(yīng)物PbSO4、負極反應(yīng)物料Ca結(jié)合給出的熱激活電池的結(jié)構(gòu)圖和電池反應(yīng)，請思考以下問題。項目三：原電池原理的應(yīng)用電池反應(yīng)：PbSO4+2LiCl+Ca==CaCl2+Li2SO4+Pb當無水LiCl-KCl

混合物受熱熔融后，其中的離子可以定向移動，作為離子導(dǎo)體形成閉合回路，電池瞬間即可輸出電能。常溫下電解質(zhì)中的離子不能自由移動，不能形成電流。在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。對于熱激活電池，鋰離子作為陽離子，其移動方向是向硫酸鉛電極移動。電子從鈣電極向硫酸鉛電極移動?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為導(dǎo)彈提供動力。建設(shè)科技強國，重任在肩，使命光榮！科技創(chuàng)新靠人才，我們要樹立雄心壯志，鼓足干勁、發(fā)憤圖強、團結(jié)奮斗，朝著建成科技強國的宏偉目標奮勇前進！

-----習(xí)近平科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任原電池的定義及構(gòu)成四要素課堂小結(jié)單液原電池思維模型雙液原電池思維模型以銅鋅原電池為例原電池原理的應(yīng)用查閱資料，尋找生活中常見的化學(xué)電源，并嘗試用原電池思維模型解釋其動力來源。課后任務(wù)

謝謝大家！一師一優(yōu)課作業(yè)設(shè)計：基礎(chǔ)達標1、某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，該金屬可能為（

）

A．鋁B．銅C．鐵D．硅B作業(yè)設(shè)計：基礎(chǔ)達標2、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于稀硫酸溶液中,下列各敘述正確的是（

））

A.鋅片做負極，鋅發(fā)生還原反應(yīng)B.銅片做正極，銅得電子C.溶液中的酸性減弱D.鋅片、銅片同時有氣泡冒出，有可能鋅片不純D作業(yè)設(shè)計：能力提升1、原電池的電極反應(yīng)式不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法錯誤的是()A.由Fe、Cu、FeCl?溶液組成的原電池，負極反應(yīng)式為Cu-2e?==Cu2+B.由Al、Cu、稀硫酸組成的原電池，負極反應(yīng)式為Al-3e?==Al3+C.由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，負