第二章 化学反应与能量
第2节 化学能与电能
【化学能转换为电能】
【使用说明】
1、利用5分钟，先阅读必修二教材P39~42，认识化学能转化为电能的基本原理，了解什么是原电池。
2、将预习中不能解决的问题标记出来，并填写到后面“我的疑惑”处。
3、利用20分钟高效完成学案。
【学习目标】
1. 了解煤发电的一般过程。
2. 理解原电池的概念、工作原理及构成条件。
3. 通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。
【重点 难点】
重点：原电池的概念、原理、构成条件。
难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。
预习案
【知识准备】
1．在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为 的变化，即 转化为
2．金属活动性顺序表。
3．在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 反应，还原剂 电子，发生 反应；氧化还原反应本质是 的过程， 引起 的重新组合，同时伴随着 的变化。
【教材助读】
1．能源的分类
（1）一次能源：
定义：
举例：
（2）二次能源：
定义：
举例：
2.火力发电原理：
（1）化石燃料（煤、石油、天然气）通过 把 转化为 ，加热使水变为水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机，使 能转化为 ，轮机带动发电机发电，最终转化为电能。能量转化可以总结为：
化学能 → 热能 → 机械能 → 电能
（2）火电生产过程的特点是：转换环节多，能量转化 低，浪费资源，污染环境等。
3.原电池及其工作原理
（1）概念：将 转化为 的装置叫原电池。
（2）工作原理：（以Cu、Zn和稀H2SO4原电池为例）
负极：Zn－2e-= Zn2+ （氧化反应) 正极：2H++2e-=H2↑ （还原反应）
电子由 （锌）流向 （铜）
【预习自测】
1．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中的化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是( )
A．化学能→电能 B．化学能→机械能→电能
C．化学能→热能→电能 D．化学能→热能→机械能→电能．
2．下列说法中正确的是( )
A．原电池是把电能转化为化学能的装置 B．原电池电子流出极是负极，发生氧化反应
C．原电池两极均发生氧化反应 D．非氧化还原反应也可以构成原电池
3．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为( ) A.铝 B.铜 C.锡 D.银
【我的疑惑】
探究案
【质疑探究】
探究一 原电池工作原理
分组实验探究：
实验1：铜片插入稀硫酸 现象：铜片表面
实验2：锌片插入稀硫酸 现象：锌片表面
实验3：铜片和锌片连在一起插入稀硫酸
现象：铜片表面 ；锌片
问题1：通过实验1、2中的现象对比，能够得出什么结论？
问题2：锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？
问题3:铜片和稀硫酸不反应，为什么实验3中铜片表面会有气泡产生呢？
实验4：铜片和锌片连在一起插入稀硫酸，且铜片和锌片之间连接一电流表
现象：铜片表面 ；锌片
电流表指针
问题4：灵敏电流计的指针发生偏转，说明有电流通过，你如何解释这一现象？
问题5：什么是原电池？
问题6：该装置的正负极分别是什么？
问题7：试着从得失电子角度分别表示出正、负极上所发生的反应。并从氧化还原角度分析哪一极发生氧化反应，哪一极发生还原反应。
问题8：根据问题7写出整个装置中发生的总反应方程式。
问题9：描述铜-锌-硫酸原电池的工作原理。
探究二 原电池的构成条件
实验5： 根据上述铜-锌-硫酸原电池的装置和工作原理，各小组利用所给药品每组至少设计一个原电池装置，并画出装置图示，试着写出电池的正负极反应和总反应。
问题10：根据本组设计原电池的过程，并分析下列图示能否构成原电池，讨论构成原电池需要哪些条件？
以上装置能构成原电池的是
总结：原电池的构成条件
（1）
（2）
（3）
问题11：根据探究实验和小组讨论结果，总结如何判断原电池的正负极？
【当堂检测】
1．对于原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（ ）
A．电子流入的一极为正极
B．电子流入的一极为负极
C．发生还原反应的一极为正极
D．发生氧化反应的一极为正极
2.关于原电池的叙述中正确的是 （ ）
A．构成原电池的电极是两种不同的金属 B．原电池是将化学能转化为电能的装置
C．原电池负极发生的电极反应是还原反应
D．原电池正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原
3.在以稀硫酸为电解质溶液的铜—锌原电池中，下列判断正确的是（ ）
A．溶液的酸性逐渐增强 B．铜片逐渐溶解
C．溶液中H+向锌片作定向移动 D．锌片是负极并被氧化
4.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生氢气（ ）
【我的收获】