化学化学反应与电能 课件 2024-2025学年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

情境导入

我们的生活很难离开电，我们获取电源的途径有哪些？太阳能发电风力发电核能水力发电火力发电我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电。火力发电的原理是什么？任务一化学能与电能的转化【思考交流】请同学们思考火力发电过程中有何能量变化？化学能（燃料）燃烧热能蒸汽轮机机械能发电机电能其中能量转换的关键环节是______(氧化还原反应)。燃烧【科学思辨】火力发电的优点和缺点是什么？请同学么结合导学案和课本回答问题？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.经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低缺点：优点：煤炭我国资源丰富，廉价；快捷方便。火力发电过程中能量变化为化学能间接转化为电能既然该中间过程存在很大的能量损耗，那我们可以采用什么方法来实现能量的充分利用？【科学思辨】火力发电过程中的能量变化电能机械能化学能热能燃料燃烧蒸汽轮机

发电机直接？电流是怎样产生的？电子定向移动什么反应中有电子的转移？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Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-

什么方法可使Zn与H+分开，从而让电子定向移动呢？任务二

探析原电池工作原理实验

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【实验6—3】实验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。实验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。铜片上无气泡锌片上有气泡铜片上有气泡锌片逐渐溶解电流表的指针偏转实验3：用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察现象并解释原因。任务二

探析原电池工作原理（1）铜片上有气泡，产生的是什么气体？【思考】通过观看视频，结合【实验6—3】现象，思考以下问：（2）铜片上产生了H2，是否说明Cu失电子给H+使其得电子？H+得到的电子是从哪里来？（3）Zn失电子可电子却到了铜片上，电子是从溶液传递还是导线传递？（4）结合物理学知识,由电子流向确定铜锌电极的名称？Cu、Zn上的反应称为电极反应，从得失电子的角度分别是哪种类型的反应？Zn片：Zn－2e－=Zn2+（氧化）

Cu片：2H++2e－=H2↑（还原）

任务三

原电池及工作原理①概念：将化学能转化为电能的装置。②电极

负极：电子流出的一极，发生氧化反应；

正极：电子流入的一极，发生还原反应。1.原电池的基本概念−+e−任务三

原电池及工作原理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

发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+===Zn2++H2↑e－I电子岸上走，离子水中游2.工作原理：外电路负极

沿导线

正极正极沿导线负极电子流向：电流方向：内电路阳离子正极阴离子负极电流：负极正极任务三

原电池及工作原理【思考】构成原电池应该具备什么条件呢？3.原电池反应：（1）将氧化还原反应中的“氧化反应”和“还原反应”分开在两处发生，从而产生电流的反应。（2）原电池反应的本质：氧化还原反应。任务三

原电池及工作原理（有电流）（有电流）（无电流）

第一组实验形成条件一：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）稀硫酸稀硫酸稀硫酸任务三

原电池及工作原理盐酸酒精形成条件二：两极之间填充电解质溶液（有电流）（无电流）

第二组实验任务三

原电池及工作原理形成条件三：必须形成闭合回路稀硫酸稀硫酸（有电流）（无电流）

第三组实验任务三

原电池及工作原理（无电流）形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应CuC稀硫酸C

第四组实验任务三

原电池及工作原理知识归纳4原电池的构成条件核心灵魂：自发的氧化还原反应躯壳装置：①两个电极做正负极（金属与金属、金属与非金属）负极：活动性较强的金属作负极，失电子，发生氧化反应正极：活动性较弱的金属或能导电的非金属（如：石墨）作正极，得电子，发生还原反应。②电解质

(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两极一液成回路任务三

原电池及工作原理判断下面装置是否构成原电池，并说明原因√√×，两极相同×，无自发氧化还原反应×，无电解质溶液×，未形成闭合回路×，未形成闭合回路√√电极材料反应类型电子流向电极现象离子移向负极正极较活泼金属较不活泼金属或能导电的非金属氧化反应

还原反应电子流出

电子流入e-不断溶解质量减小电极增重或有气体产生阴离子移向阳离子移向稀硫酸任务三

原电池及工作原理5原电池正负极判断方法：①比较金属活泼性（导学案52页活动一）

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。Al—Mg—NaOHAl—Cu—浓HNO3一般规律：电极质量较少，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。问：有没有特例？任务四

原电池原理的应用②加快反应速率③设计原电池(53页例4）④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。船体的材料一般为铁合金，因此在航行过程中会形成原电池，铁作为负极会被锈蚀，可在船体镶嵌锌块以保护船体。a.确定氧化还原反应，写出电极反应b.选择电极材料及电解质溶液c.画出装置图任务四

原电池原理的应用课堂练习根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____极，铜为_____极，溶液中的Cu2＋移向____极。(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____极