2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第六章第一节 化学反应与能量变化（第2课时） 课件（29张）

第一节化学反应与能量变化第二课时化学反应与电能我们的生活很难离开电生活中人们使用的电能来自于哪里?火力发电水力发电风力发电太阳能发电核能发电电池供电2001年2015年2018年近几年中国发电总量构成对比2018年，中国发电总量占比世界发电总量的1/4；近阶段，火电仍然是中国发电的主要组成；其它形式的发电占比逐年在增加。火力发电是怎么样产生的？一.火力发电——燃煤发电的能量转化过程化学能（燃料）燃烧热能蒸汽涡轮机机械能发电机电能(1)①使用的化石燃料属于不可再生资源;②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境;③能量经过多次转化，能量利用率低。思考：火力发电有什么缺点？电子定向移动氧化还原反应写出锌和稀硫酸反应的化学方程式并用单线桥分析探究把化学能直接转变为电能的装置？Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2e-【思考1】电流是怎样产生的？【思考2】什么反应中有电子的转移？Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-【实验6-3】探究实验讨论与交流实验一：分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中观察锌片和铜片上现象和差别？实验二：锌片和铜片先插入稀硫酸溶液中，然后再用导线连接观察锌片和铜片上有何现象？实验三：锌片和铜片通过导线接电流表插入稀硫酸溶液中观察电流表上有何现象？原电池【实验6-3】铜锌未连接时，锌片表面有气泡，铜片无明显变化。原因是与金属活动性顺序有关。铜锌未连接时反应的离子方程式00+2实验一+1失

2e-得

2×e-Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑结论：锌与稀硫酸反应生成氢气，而铜不反应铜锌连接时，铜表面出现大量气泡，锌片溶解，表面无气泡实验二实验三铜片上：有气泡锌片上：逐渐溶解电流表：指针偏转电流表指针发生偏转，说明导线中有电流产生1.定义：将___________直接转变成___________的装置叫做原电池。二：原电池化学能电能AZnCuSO42－H+H+e－本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的电极上进行。锌片：铜片：Zn－2e－=Zn2+2H+＋2e－

=H2↑

(氧化反应)(还原反应)【课堂练习】1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（）ABCD

锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池A思考：依据原电池的装置图，构成原电池的条件是什么？原电池AZnCuSO42－H+H+e－原电池(4)能自发进行的氧化还原反应(1)两个活泼性不同的电极，如：金属与金属、金属与非金属(2)

电解质溶液(溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路2.原电池的构成条件酒精、蔗糖、四氯化碳不是电解质（非电解质）原电池正极：负极：电子流入的电极电子流出的电极通常是不活泼金属或石墨电极通常是活泼金属得电子，化合价降低，发生还原反应失电子，化合价升高，发生氧化反应锌片：Zn－2e－=Zn2+

(氧化反应)铜片：2H+＋2e－

=H2↑(还原反应)AZnCuSO42－H+H+e－3.正极，负极：电子、离子的移动方向外电路：

原电池CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子SO42-发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑内电路：外电路内电路4.工作原理负氧正还阳离子→正极；阴离子→负极【注意】电子不下水，离子不上岸【正正,负负】1下列哪些装置能构成原电池？×√√×××原电池2下列装置能将化学能转化为电能的是（）B电极材料反应类型电子流向电极现象离子移向负极正极e-较活泼金属

氧化反应

电子流出不断溶解质量减小阴离子移向较不活泼金属或能导电的非金属

还原反应

电子流入电极增重或有气体产生阳离子移向【归纳小结】判断原电池正、负极的方法内容内容内容5.原电池原理的应用1．比较金属活动性

两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。则：金属_____是负极，金属_____是正极；金属活动性：________。aba＞b原电池内容内容内容5.原电池的应用2．增大氧化还原反应的速率

一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。例如：铁和稀H2SO4反应时，若加入少量CuSO4溶液，Fe与CuSO4反应生成Cu，形成Fe|稀硫酸|Cu原电池，加快产生H2的速率。原电池FeCuSO42－H+H+H+e－负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2Fe+Cu2+=Cu+Fe2+内容内容内容5.原电池的应用3．设计原电池

理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。将反应2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+设计成原电池。原电池负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+课堂检测内容内容内容【例1】理论上不能设计为原电池的化学反应是（

）A．CH4+2O2

===CO2+2H2OB．2FeCl3+Fe===3FeCl2C．2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑D．HNO3+NaOH===NaNO3+H2OD课堂检测内容内容内容【例2】下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：①Zn为正极，Cu为负极；②H+向负极移动；③电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu；

④Cu极上有H2产生；⑤正极的电极反应式为

2H++2e－=H2↑。描述合理的是（

）A．①②③ B．③④⑤

C．①④⑤ D．②③④B课堂检测内容内容内容【例3】有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，a不断腐蚀；将a、d分别投入同浓度的盐酸中，d比a反应剧烈；将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化；如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。根据以上现象判断，它们的活动性由强到弱的顺序是A．dcab B．dabc C．dbac D．badcB间接：直接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能装置原电池概念构成条件工作原理化学能转化电能【总结】原电池的应用原电池原理的应用1.如图为某兴趣小组制作的苹果电池，下列说法正确的是（）A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜C【课堂练习】2.下列叙述正确的是（）①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以自发进行A.