化学能与电能-课件-下学期高一化学课件（人教版2019）

第六章化学反应与能量第一节

化学反应与能量变化课时2化学能与电能

课堂总结与练习03

新课讲授02目录Contents课程标准与核心素养01课程标准与核心素养01课程标准理解原电池原理：认识原电池是将化学能转化为电能的装置，理解原电池的工作原理，包括电极反应、电子转移、离子迁移等过程，能写出简单原电池的电极反应式和总反应式。掌握原电池构成条件：掌握原电池的构成条件，能够根据给定的材料设计并组装简单的原电池，通过实验探究理解各构成要素对原电池工作的影响。核心素养宏观辨识与微观探析证据推理与模型认知变化观念与平衡思想科学探究与创新意识科学态度与社会责任课程标准了解常见化学电源：了解常见化学电源的种类及其工作原理，如干电池、充电电池、燃料电池等，认识化学电源在生产、生活和科技发展中的重要应用，体会化学对提高生活质量和促进社会发展的重要作用。认识化学能与电能相互转化的意义：认识化学能与电能相互转化的实际意义和重要性，了解化学在解决能源问题中的重要作用，关注能源的合理利用和开发核心素养宏观辨识与微观探析证据推理与模型认知变化观念与平衡思想科学探究与创新意识科学态度与社会责任新课讲授02新课引入同学们，你们能想象一下没有电之后的生活吗？化学能与电能模型探究：火力发电的能量转化形式

化学能与电能模型探究：火力发电的能量转化形式

化学能燃料燃烧热能蒸汽轮机机械能发电机电能火力发电：化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。1、煤炭是不可再生资源，会造成能源危机2、煤炭燃烧会产生污染性气体3、转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低？

化学电源

缺点化学能与电能模型探究：火力发电的能量转化

火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程燃烧关键氧化还原反应本质氧化剂与还原剂之间发生电子的转移本质旧键断裂和新键形成、体系能量变化引起化学反应的能量能不能直接转变为电能呢？化学能与电能原电池：化学能直接转换为电能的装置电池减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便氧化还原反应的能量电能直接转化设计一种装置，使反应中的电子转移在一定条件下形成电流化学电池化学能与电能实验探究：原电池的构成条件与工作原理【实验6-3】(1)分别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)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。化学能与电能实验探究：原电池的构成条件与工作原理稀H2SO4ZnCu实验现象离子方程式思考问题寻找答案你对问题2的想法锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象Zn+2H+=Zn2++H2↑1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？2.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？用导线将锌表面的电子引出来化学能与电能实验探究：原电池的构成条件与工作原理稀H2SO4实验现象离子方程式思考问题寻找答案组内交流列出想法大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解Zn+2H+=Zn2++H2↑1.铜片上为什么会有气泡冒出，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.怎样才能知道导线中有电子通过？Cu起传导电子的作用。可用电流表（灯泡）测电流及方向。ZnCu化学能与电能实验探究：原电池的构成条件与工作原理稀H2SO4实验现象解释现象思考问题寻找答案组内交流列出想法锌表面无气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。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？化学能直接转化为电能电子由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ZnCuA化学能与电能模型建构：原电池的工作原理定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。电流方向正极→负极稀硫酸CuZnA-+电流与电子移动的方向相反e-→e-→e-→e-正负极：负极：电子流进（或电流流出）的一极正极：电子流出（或电流流进）的一极化学能与电能模型建构：原电池的工作原理CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+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↑阴离子负极阳离子正极外电路内电路2H++2e－=H2↑电子流向：负极

沿导线

正极失去电子得到电子吸引阳离子吸引阴离子化学能与电能模型建构：原电池的工作原理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-电流电子流出，电流流入电子流入，电流流出这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流电子(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。“负极出电子，电子回正极”化学能与电能实验探究：原电池的构成条件稀H2SO4ZnZn稀H2SO4CuCu稀H2SO4ZnC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）××√化学能与电能实验探究：原电池的构成条件稀盐酸ZnCu酒精ZnCu形成条件二：两极之间填充电解质溶液；√×导体电解质溶液电子导体离子导体熔融盐固体电解质化学能与电能实验探究：原电池的构成条件稀盐酸ZnCuZnCu稀盐酸稀盐酸√×形成条件三：必须形成闭合回路化学能与电能实验探究：原电池的构成条件稀H2SO4CuC×形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应化学能与电能模型建构：原电池的构成条件0102自发进行的氧化还原反应0304电解质溶液（或熔融电解质或固体电解质）电极材料（两种活泼性不同的金属或一种为能导电的非金属）形成闭合回路化学能与电能模型建构：原电池正负极的判断活泼金属负极氧化反应电子流出阴离子移向不断溶解质量减小正极不活泼金属或导电非金属还原反应电子流入阳离子移向增重或有气泡产生依据电极材料电极反应电子流向离子迁移电极现象化学能与电能实践活动：原电池的应用（1)若a、b相连，a为负极。（2)若c、d相连，d上有气泡逸出。（3)若a、c相连时,a的质量减少。（4)若b、d相连，b为正极。例：把a、b、c、d4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。a>bc>da>cd>b答案：a>c>d>b1．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。化学能与电能实践活动：原电池的应用例：锌和稀H2SO4反应时，若加入少量CuSO4溶液或常用粗锌(含Fe、C等)，Zn与CuSO4反应生成Cu，形成Zn|稀硫酸|Cu(杂质)原电池，加快产生H2的速率。2．加快氧化还原反应速率在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减少,使反应速率增大。化学能与电能实践活动：原电池的应用例：铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：___________________。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式:_________________；负极反应式:______________2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++2e-==2Fe2+

Cu-2e-==Cu2+3．设计原电池化学能与电能实践活动：简易电池的设计与制作【目的】根据原电池原理，设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。【用品】水果（苹果、柑橘或柠檬等），食盐水，滤纸，铜片、铁片、铝片等金属片，石墨棒，导线，，电流表。【实验】（1）水果电池（2）简易电池化学能与电能联系生活：认识生活中的化学电源干电池原电池系列锂离子电池燃料电池铅酸蓄电池（一次电池）（二次电池）（二次电池）化学能与电能联系生活：认识生活中的化学电源化学电源——一次电池

特点：电池放电后不能充电锌锰干电池①锌筒为负极，电极反应是Zn-2e-=Zn2+。②石墨棒为正极，二氧化锰是氧化剂。③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。化学能与电能联系生活：认识生活中的化学电源化学电源——二次电池特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。能量转化：实例：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等应用：汽车；手机、笔记本电脑锂电池化学能与电能联系生活：认识生活中的化学电源化学电源——燃料电池燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物是从外部提供，电池起着类似试管、烧杯等反应器的作用。通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极燃料电池课堂总结与练习03知识小结氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液失e，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子负极正极阳离子课后作业1.如图所示装置，电流表G指针发生偏转，同时X极逐渐变粗，Y极逐渐变细，Z是电解质溶液，则X、Y、Z应是下列各组中的(

)

A.X是Zn，Y是Cu，Z为稀硫酸B.X是Cu，Y是Zn，Z为稀硫酸C.X是Fe，Y是Ag，Z为稀AgNO3溶液D.X是Ag，Y是Fe，Z为稀AgNO3溶液D课后作业2.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c()减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持

溶液中电荷平衡C课后作业3.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是（

）A.甲：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近

溶液中H＋浓度增加B.乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－C.丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D.丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，

导电能力下降A课后作业4.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置

部分实验现象a极质量减少；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A.a＞b＞c＞d B.b＞c＞d＞a

C.d＞a＞b＞c D.a＞b＞d＞cC课后作业(1)图①中，Mg作____极。(2)图②中，Mg作____极，写出负极反应式：_______