1、第2课时 化学反应能量转化的重要应用化学电池【核心素养目标】1.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，能正确判断原电池的正、负极。2.能分析简单原电池的工作原理，会正确书写电极反应式。3.能辨识原电池的构成要素并能设计简单的原电池。【重难点】原电池的工作原理和构成要素【自主学习自主学习】1.氧化还原反应中概念间的关系2.人们常常利用化学反应将化学能转化为 、 等其他形式的能量，用于生产、生活和科研3.化学电池：根据 原理制成的电池4.原电池：利用 反应将 能直接转化成 能的装置热能热能电能电能原电池原电池氧化还原氧化还原化学化学电电形形色色的电池二、化学反应能量转化的重要应用二
2、、化学反应能量转化的重要应用化学电池化学电池观察观察思考思考1.1.初识氢氧燃料电池初识氢氧燃料电池思考问题：思考问题：1. 简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的？2. 组装电池需要满足哪些基本条件？负极正极还原剂失电子氧化剂得电子氧化剂得电子电子流出电子流出电子流入离子离子导体导体e-导体导线导线电解质电解质溶液溶液发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应负极反应物负极反应物失电子氧化反应失电子氧化反应正极反应物正极反应物得电子还原反应得电子还原反应电解质溶液电解质溶液传导电子传导电子（1 1）原电池基本工作原理）原电池基本工作原理闭合回路闭合回路原电池原电池的构成的构成2.2
3、.两个电极两个电极3.3.电子导体电子导体1.1.电极电极反应物反应物导线传导电荷的电解质导电的固体导电的固体在两极上自发进行氧化还原反应闭合闭合回路回路4.4.离子导体离子导体（2 2）原电池构成要素）原电池构成要素例例1 1 下列图示能形成原电池的有哪些？下列图示能形成原电池的有哪些？稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸酒精CuSO4溶液认识锌锰干电池认识锌锰干电池 锌锰干电池分为酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池两种。酸性锌锰干电池的组成如右图所示。 在酸性锌锰干电池中，负极反应物和正极反应物分别是什么？正负极材料分别是什么？离子导体是什么？负极反应负极反应物和负极物和负极材料材料正极反正极反应物
4、应物离子离子导体导体正极正极材料材料身边的化学身边的化学【交流【交流研讨】研讨】2.2.设计简单原电池设计简单原电池活动活动探究探究（课本（课本P P5151页）页）利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释放的能量转化为电能。放的能量转化为电能。实验原理：实验原理：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2（或石墨）设计思路及依据设计思路及依据实验装置实验装置实验现象与电极反应实验现象与电极反应Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2负极：_；电极反应为_正极：铜片或石墨棒表面_；电极反应为_确定确定负极负极选择负极反应物选择
5、负极反应物: : 选择负极材料选择负极材料: :确定确定正极正极选择正极反应物选择正极反应物: :选择正极材料选择正极材料: :构成闭构成闭合回路合回路选择离子导体选择离子导体: :选择电子导体选择电子导体: :锌片锌片锌片锌片氢离子氢离子铜片（或石墨）铜片（或石墨）稀硫酸稀硫酸导线导线2H+2e-=H2有气泡产生有气泡产生思考思考1. 分析下图所示原电池的工作原理。2. 锌片、铜片与稀硫酸，哪些可以替换为其他物质却同样能产生电流？铜锌原电池工作原理正极正极负极负极氧化反应氧化反应电极反应式：电极反应式： Zn-2e-=Zn2+还原反应还原反应电极反应式：电极反应式：2H+2e-=H2电解质溶
6、液不断溶解阳阳离离子子移移向向e- 沿导线传递、有电流产生沿导线传递、有电流产生阴离子移向正极材料正极材料（导电）（导电）电解质溶液电解质溶液含有正极反应物含有正极反应物H H+ +电子导体电子导体负极材料（导电）负极材料（导电）负极反应物负极反应物稀盐酸活动性比锌弱的活动性比锌弱的金属或石墨金属或石墨替换替换替换替换总结总结负极材料选择正极材料选择离子导体选择不与正极反应物和离子导体发生反应且能导电的固体不与正极反应物和离子导体发生反应且能导电的固体 金属（活动性比负极弱）或石墨金属（活动性比负极弱）或石墨一般是能电离出正极反应物离子的电解质溶液一般是能电离出正极反应物离子的电解质溶液 （燃
7、料电池正极反应物为（燃料电池正极反应物为O O2 2，电解质不做反应物），电解质不做反应物）负极反应物为金属时，用负极反应物做负极材料（活动性比负极反应物为金属时，用负极反应物做负极材料（活动性比正极强）正极强）负极反应物不导电时，负极材料用惰性导电材料（如石墨）负极反应物不导电时，负极材料用惰性导电材料（如石墨）原电池正负极材料和离子导体的选择原电池正负极材料和离子导体的选择例例2 2 利用生活或实验室中的常用物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。填写下列空白：(1)实验原理：Fe2H=Fe2H2。(2)实验用品：电极( 、 )、稀硫酸、 、 (填写所缺的实验用品)、
8、耳机(或者电流表)。(3)实验装置(如图)铁钉铁钉( (或铁条或铁条) )铜钉铜钉( (或铅笔芯、碳棒或铅笔芯、碳棒) )烧杯烧杯导线导线(4)原理分析按如图所示连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为 。如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的 极，电极反应： ；另一极应该接电流表的 极，电极发生了 反应。电能电能负负FeFe2e2e=Fe=Fe2 2正正还原还原课堂小结课堂小结化学电池化学电池原电池原电池工作原理工作原理构成构成设计设计电极电极离子导体（电解质溶液离子导体（电解质溶液电子导体（电子导体（导线导线）自发氧化还原反应自发氧化还原反应找电极材料、找电解质溶液、找电极材料、找电解质溶液、形成闭合回路形成闭合回路
