《化学能与电能（第一课时）》教学PPT课件【高中化学必修2（人教版）】

第二章·第二节

化学能与电能第1课时了解常见的化学能与电能的转化方式；能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用，认识研制新型电池的重要性，形成科学技术的发展观；理解原电池原理及其形成条件；从氧化还原反应电子转移角度理解化学能向电能转化的本质；通过实验探究培养主动探索科学规律的精神；通过思考与交流学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。学习目标能源

一次能源：直接从自然界取得的能源。

二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。新课学习

一次能源：

二次能源：蒸汽电能水能风能石油天然气原煤新课学习现代社会中使用最为普遍的能源？电能——又称电力（二次能源）电力是怎样产生的？新课学习1.火力发电原理及过程一、化学能与电能的相互转化化学能（燃料）热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（蒸汽轮机）（1）能量转换：新课学习（2）存在的问题：

经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。（3）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移。新课学习?

什么样的化学反应才具备将化学能转化为电能的前提呢？请说明原因。化学能电能直接

考虑火力发电的利弊,研究新的发电方式方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能---就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。新课学习化学能

电能？（看书P40页第二、三段，回答问题）1、氧化还原反应的本质是电子转移，化学能可以转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电流从氧化剂区域流向还原剂区域（电子）。4、为了使用方便，把电能以化学能的形式存储起来。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。直接新课学习

离子方程式思考问题寻找答案你对问题２的想法稀H2SO4ZnCu锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？实验现象用导线将锌表面的电子引出来Zn+2H+=Zn2++H2↑２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？【探究】新课学习

离子方程式思考问题寻找答案组内交流列出想法实验现象Cu起传导电子的作用。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解1.H+得到的电子是Cu失去的吗？2.在这个过程中Cu起什么作用？3.你怎样才能知道导线中有电子通过？可用电流表（灯泡）测电流及方向。【探究】新课学习新课学习

解释实验现象思考问题寻找答案组内交流列出想法实验现象化学能直接转化为电能1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？2.你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。电子由Zn导线铜片H+定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转AZnCu稀H2SO4新课学习[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。[实验结论]：导线中有电流通过（产生电能）A新课学习2、原电池（1）定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。较活泼金属较不活泼金属负极正极发生氧化反应发生还原反应e-I电子流出，电流流入电子流入，电流流出（2）电极名称：新课学习（3）电极反应式负极：Zn–2e-=Zn2+氧化反应正极：2H++2e-

=H2↑

还原反应（4）总反应式（两个电极反应之和）

Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑原电池反应的本质是:氧化还原反应。（5）原电池原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。（电流方向呢？）新课学习原电池工作原理分析：

Zn极电子:从Zn极流出电流:经导线流入Zn极电极:负极（-）电极反应:Zn-2e-=Zn2+

反应类型:氧化反应

外电路Zn极:Zn变成Zn2+进入溶液中Zn极周围溶液的电荷:有多余的正电荷离子移向:阳离子(Zn2+、H+)移向正极内电路闭合回路Cu极电子：经导线流入Cu极电流：从Cu极流出电极：正极（+）电极反应：2H++2e-=H2反应类型:还原反应Cu极：表面上有气泡产生Cu极周围的电荷:有多余的负电荷离子移向:阴离子(SO42-、OH-)移向负极两极上进行阴阳离子作定向移动（电解质导电）新课学习电子(电流)流动方向:电解质溶液中离子的移动方向：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。原氧负，电还阴；带负电的（阴离子）移向化合价升高的一极（负极）；电子不下溶液，离子不上导线。“负极出电子，电子回正极”记忆新课学习3、原电池的特点：(1）、氧化反应（负极）、还原反应（正极）分别在两极上发生。有电流产生（电能）。利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。(2）、正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。新课学习新课学习(3）、加快反应速率。例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。(4）、电极：负极有损耗（金属溶解或燃料气体失去电子变成离子进入溶液中）。

正极有新物质生成（阳离子或非金属单质得到电子被还原成气体或金属单质或生成离子进入溶液中）。【探究】构成原电池的条件（可以）（可以）（不可以）形成条件一：通常用活泼性不同的两种材料作电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）132新课学习（可以）（不可以）形成条件二：两极之间填充电解质溶液；

盐酸45新课学习形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）6新课学习形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应7（不可以）新课学习4、构成原电池的条件:（1）有自发进行的氧化还原反应（化学能）→关键。（2）有活性不同的两极。（3）有电解质溶液（内电路）。（4）电极、电解质溶液必形成闭合回路。新课学习【水果电池】新课学习

练习:下列装置中，能组成原电池的是:()随堂练习

酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)D、E、原电池中正负极的判断（原氧负）一般是活泼的金属为负极练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.新课学习电极反应式(离子反应式)和原电池总反应式的书写:（1）负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）（2）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子）（3）总反应式=正极反应式+负极反应式新课学习⒈判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑随堂练习⑤④(∨)(∨)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4随堂练习⑦⑥(×)(∨)负极：正极：总反应：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑随堂练习1.把a、b、c三种金属片浸泡在稀H2SO4中。若a、b相连时，a为负极；b、c相连时，c为负极；a、c相连时，c上有气泡冒出。则这四种金属的活动性顺序（）

A.a>b>c;B.a>c>bC.c>a>b;D.b>a>cB随堂练习氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液失e，沿导线传递，有电