6.1.2化学反应与电能 课件 【知识精研】高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

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化学反应与电能我们的生活很难离开电2001年2015年2018年2018年，中国发电总量占比世界发电总量的1/4；近阶段，火力发电仍然是中国发电的主要组成。近几年中国发电总量构成对比火力发电的原理化学能热能机械能电能化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中能量转换的关键环节是燃烧（氧化还原反应）火力发电的弊端：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。探究原电池工作原理观察锌片和铜片上现象和差别？观察锌片和铜片上有何现象？推测原因观察电流表上有何现象？注意电流表指针偏转方向将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象锌片铜片稀硫酸有气泡产生无明显现象锌是活泼金属能与稀硫酸反应产生氢气，铜不能与稀硫酸反应锌片：铜片：实验现象：实验结论：Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑离子方程式：用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象稀硫酸锌片铜片锌片：铜片：有气泡产生不断溶解稀硫酸锌片铜片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锌片：铜片：指针发生偏转不断溶解有气泡产生有电流产生，装置中化学能转化为电能实验现象：实验结论：实验分析：溶液中的H+在铜片表面获得电子发生还原反应产生H2，从铜片上放出。电流表：原电池工作原理定义：将__________转变成________的装置叫做原电池。化学能电能AZnCuSO42－H+H+正极负极e－本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。锌片：铜片：负极正极Zn－2e－=Zn2+2H+＋2e－=H2↑

(氧化反应)(还原反应)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，发生氧化反应原电池工作原理稀硫酸锌片铜片Zn－2e－=Zn2+氧化反应负极发生溶解2H++2e－=H2↑还原反应正极产生气泡外电路内电路负极

沿导线

正极正极

沿导线

负极电子流向：电流方向：阳离子

正极阴离子

负极原电池总反应：_____________________注意：电子不下水，离子不上岸Zn+2H+＝Zn2++H2↑原电池工作原理(4)有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(溶液或者熔融)(3)两个电极用导线相连并插入电解液形成闭合回路原电池的构成条件口诀：两极一液一线一反应原电池工作原理随堂检测×√√×××下列装置是否可以构成原电池？原电池工作原理原电池正负极的判断比较金属活泼性①方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。②常见规律：电极质量减少，作负极，较活泼。有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼有没有特例？Al—Mg—NaOHAl—Cu—稀HNO3原电池原理的应用加快反应速率设计原电池保护金属材料实验室制H2时，由于锌太纯，反应较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。船体镶锌块写出电极反应选择电极材料及电解质溶液画出装置图原电池原理的应用随堂检测有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是（）A．A>B>C>DB．C>A>B>DC．A>C>D>BD．B>D>C>AC随堂检测一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的的原电池正确组合是（）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl随堂检测如图所示，a的金属活动性在氢之前，b为碳棒。关于该装置的说法中，正确的是()A.a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B.碳棒上有气体逸出，溶液中c(H＋)增大C.导线上有电流，电流方向a→bD.反应后a极质量减小D发展中的化学电源锌锰干电池（一次电池，不可充电）普通锌锰干电池、锌银电池（钮扣电池）等正极：负极：电解质溶液：锌筒MnO2KOHZn－2e－+2OH－=Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)+2OH－铅酸蓄电池（二次电池，又叫可充电电池）正极：负极：电解质溶液：铅(Pb)二氧化铅(PbO2)稀硫酸Pb+SO42--2e-=PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放电充电APt(-)Pt(+)正极室负极室隔膜电解质溶液H2O2酸性电解质碱性电解质负极反应正极反应总反应2H2+O2＝2H2O2H2－4e-＝4H+O2＋4H+＋4e-＝2H2O2H2＋4OH-－4e-＝4H2OO2＋2H2O＋4e-＝4OH-燃料电池是一种将燃料（如H2、CH4、乙醇）和氧化剂（如O2）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。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。燃料电池随堂检测在下图所示装置中，电流表指针发生偏转，同时①逐渐变粗，②逐渐变细，③为电解质溶液，则①②③应是()A.①是Zn，②是Cu，③为稀硫酸B．①是Cu，②是Zn，③为稀硫酸C．①是Fe，②是Ag，③为稀AgNO3溶液D．①是Ag，②是Fe，③为稀AgNO3溶液D随堂检测某兴趣小组的同学设计如图所示装置对原电池的原理进行探究。下列叙述错误的是()A．a和b不相连时，锌片上有气体生成，该装置不能构成原电池B．a和b用导线连接时，铜片为正极，发生的反应为2H