化学能与电能课件 2023-2024学年高一下学期人教版（2019）化学必修第二册

化学能与电能假如世界上没有电······01化学反应与电能有什么关系呢？如何将储存在物质内部的化学能转化为电能呢？我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电。问：火力发电是如何产生电能的？发电原理又是什么呢？1.间接转化——火力发电【实验6-3】(1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。(2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。(3)如图6-6所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。任务一

原电池实验探究把化学能直接转变为电能的装置实验

现象铜片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸铜片锌片电流表铜片上无气泡锌片上有气泡铜片上有气泡Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑锌片逐渐溶解无气泡电流表的指针偏转（1）将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。

(注意两块金属片不要相接触)（2）将铜片和锌片用导线连接插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。稀H2SO4ZnCu活动一

实验探究：原电池工作原理【探究】

该装置是如何将化学能转化为电能的？锌片：铜片：

Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑导线：连接锌片与铜片，保证电子流动电解质溶液：提供离子，保证离子移动，形成回路总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑电子流向：锌片→导线→铜片电流流向：铜片→导线→锌片→溶液→铜片（循环）e-e-e-Ⅰ2.直接转化——原电池（1）概念:将化学能直接转变为电能的装置。

（3）工作原理：

（2）本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。e-负极正极电解质溶液e－e－e－III原电池的工作原理阴离子阳离子Zn－2e－＝Zn2+氧化反应2H++2e－＝H2↑还原反应注意：电子不下水，离子不上岸活动二

实验探究原电池的构成要素1、根据原电池原理，结合所给出的实验用品，设计和制作简易电池。2、讨论交流【问题与讨论】，体会总结原电池的构成要素。小组探究实验P37（3）原电池构成要素①原电池反应必须是自发的氧化还原反应。②具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。③电解质溶液。④电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。提炼归纳活动三

设计原电池(1)依据:已知一个可自发进行的氧化还原反应,首先将其拆分为氧化反应和还原反应，氧化反应在负极发生，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)；还原反应在正极发生，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。(2)实例:以Fe+CuSO4====Cu+FeSO4为例任务驱动:日常生活中常用的锌锰干电池的结构如图,你能判断出它的正负极并指出其工作时电子的流向吗?任务二化学电池负极：锌粉正极：二氧化锰电解质：氢氧化钾【自主探索】若该电池的总反应式为Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2,则其正极反应式是什么?提示:分析负极变化得负极反应式为：Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2则总反应方程式减去负极反应式既得正极反应式：MnO2+H2O+e-====MnOOH+OH-。总反应方程式==正极反应式+负极反应式1.干电池最早使用的化学电池是锌锰电池,它是一种一次性电池,放完电后不能再使用。2.充电电池充电电池又称_____电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以_____进行,使电池恢复到放电前的状态。常见的充电电池主要有:___________、_________、___________。二次逆向铅酸蓄电池镍氢电池锂离子电池PbO2+Pb+2H2SO4====2PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+

=PbSO4+2H2O电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试，一节一号电池烂在地里，能使１万平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用，相当于一个人一生的饮水量。废旧电池的回收利用

3.发展中的燃料电池氢氧燃料电池(如图所示)因电解质溶液为酸性解质，电池总反应式:2H2+O2====2H2O负极:2H2-4e-====4H+正极:O2+4H++4e-====2H2O当电解质溶液为KOH溶液时:负极:2H2-4e-+4OH-====4H2O

正极:O2+2H2O+4e-====4OH-

电极反应式的书写注意事项：1.正极反应式+负极反应式==总反应方程式。2.燃料电池的总反应方程式一般为燃料的燃烧方程式。3.要充分考虑电解质溶液的酸碱性，环境不同，反应亦不同。课堂小结一.原电池

工作原理构成要素

概念电解质溶液两电极自发的氧化还原反应闭合回路二.常见的化学电源一次电池二次电池燃料电池【探究特训】

1.下列装置能形成原电池的是 ()

A.①②③⑦

B.①②⑤⑥C.①②③④ D.①②③⑥⑦A2.某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池工作时,下列说法正确的是 ()A.锌片作正极B.碳棒上有气泡产生C.可将电能转化为化学能D.电子由碳棒经滤纸流向锌片B

3.下列关于化学电池的说法不正确的是 ()

A.一次电池内部的氧化还原反应无法逆向进行,如锌锰干电池

B.铅酸蓄电池属于二次电池,充电时化学能转化为电能

C.充电电池放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可逆向进行

D.锂离子电池和燃料电池都是高效、安全、环保的新型化学电池B4.某化学兴趣小组利用反应Zn+2FeCl3====ZnCl2+2FeCl2,设计了如