【课件】第六章第一节《化学反应与能量变化》第二课时课件2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第2课时化学反应与电能第1节化学反应与能量变化课程学习目标正确书写简单化学电源的电极反应式3掌握原电池的概念、原理和构成条件2认识化学能与电能之间转化的实质1核心素养1、科学探究与创新意识：认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极，利用原电池原理能设计原电池。2、宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。能不能直接从自然界获取电能?导入天空中释放的闪电能产生巨大的能量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我们日常使用的电能主要来自火力发电。问：火电厂是如何产生电能的？发电原理又是什么？火力发电化学能燃料燃烧热能蒸汽轮机机械能发电机电能直接？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，能量的利用率低弊端煤炭实验展示【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。操作现象操作现象操作现象将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中锌片上有气泡冒出，铜片上无现象用导线连接锌片和铜片锌片逐渐溶解，铜片上有气泡冒出用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表电流表指针发生偏转装置中有电流产生化学能转化为电能实验分析把化学能转化为电能的装置，叫做原电池思考讨论铜片没有参与反应，为什么铜片上会有气泡产生？为什么会有电流产生？从微观角度剖析原电池的工作原理Zn+2H+Zn2++H2↑锌片Zn→Zn2+失去2个e-铜片H+→H2得到2个e-使氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行即：Zn-2e-=Zn2+氧化反应即：2H++2e-=H2↑还原反应原电池工作原理e-e-e-正极负极电子不下水，离子不上岸外电路内电路“正向正，负向负”内电路/离子流向：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动外电路/电子流向：负极导线正极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流流向：正极导线负极原电池定义：把化学能转化为电能的装置，叫做原电池电极：Zn片、Cu片电解质溶液：稀硫酸、简称电解液原电池的组成结构即负极、正极课程引导2、学习判断原电池的正负极？1、认识原电池的构成条件？3、学习书写原电池的电极反应式？（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极（一般）负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等1、原电池的构成条件（可以）（不可以）形成条件二：电极需浸入电解质溶液中1、原电池的构成条件水溶液里熔融状态下化合物酸碱盐形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（可以）1、原电池的构成条件形成条件四：能自发进行的氧化还原反应（不可以）1、原电池的构成条件（可以）CuAg1、原电池的构成条件以锌铜原电池为例①需要两个活泼性不同的电极②需要电解质溶液③需要构成闭合回路④需要一个自发进行的氧化还原反应自制水果电池两极一液一线一反应简称电解液2、如何判断原电池的正负两极？电流的流向：由正极→负极负正电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极电流流出的一极是正极，电流流入的一极是负极电子的流向：由负极→正极电极材料正负极得失电子反应类型电极活泼性Zn片Cu片负极正极失电子氧化反应强得电子还原反应弱比较两个电极的相关特征总结：原电池正负两极的判断方法①电子流向：电子是由负极经导线流向正极；电流流向：导线中电流是由正极流向负极；②金属活泼性：活泼金属为负极，不活泼金属/非金属为正极；③得失电子：负极失电子，发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应。下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：_________________________________________________________________________________________________________________。③⑤①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路【课堂练习】√√√√如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是（）A.B极为原电池的正极B.A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应C【课堂练习】简易电池的设计与制作水果电池中，水果的作用是什么？新课展示电极反应定义：在各电极上发生的失去或得到电子的化学反应以锌铜原电池为例正极反应式：负极反应式：Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑电极总反应式：Zn+2H+Zn2++H2↑原电池中所发生的氧化还原反应的离子方程式（正、负极反应式之和）本质：氧化还原反应课堂练习负极():.正极():.总反应式:.负极():.正极():.总反应式:.

请在图上标出电流的方向和电子的流动方向，并判断正负极，写出电极反应式和总反应式。e-IFeAgFe－2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑ZnCuZn－2e-=Zn2+

Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++

CuH2SO4

(aq)AgFeCuSO4

(aq)ZnCuIe-写总反应以及电极反应式、并判断正负极【练习1】负极(铜)：Cu-2e-=Cu2+正极(银)：2Ag++2e-=2AgCu+2Ag+=Cu2++2AgCuAgAgNO3CFeCuSO4正极(石墨)：Cu2++2e－=Cu负极(铁)：Fe

－2e－

=Fe2+

Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋Cu(∨)

AMgFeCuSO4溶液()∨负极：正极：总反应：Mg-

2e-=Mg2+Cu2++2e-=CuMg+Cu2+

＝Cu+Mg2+

ACuAgNO3溶液石墨负极：正极：总反应：Cu

-

2e-=Cu2+2Ag++2e-=2AgCu+2Ag+

＝2Ag+Cu2+写总反应以及电极反应式、并判断正负极【练习2】化学电池根据原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池，满足不同的用电需要1、锌锰干电池正极：锌筒负极：石墨棒电解质溶液：氯化铵糊一次电池总反应式：Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O负极(Zn):

Zn-2e-=Zn2+正极(C)：

2MnO2

+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O2、铅酸蓄电池正极：铅Pb负极：二氧化铅PbO2

电解质溶液：稀硫酸总反应式：负极(Pb)：Pb+SO42--2e-=PbSO4

正极(PbO2)：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放电充电二次电池3、锂离子电池锂电池具有高效、安全环保、体积小的优点，多用于手机、笔记本、照相机和摄像机等电器4、燃料电池

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。正极：通入氧气O2负极：通入燃料负极：H2-2e-=2H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O总反应式：2H2+O2=2H2O1、右图为的番茄电池，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课堂练习C2、如右图，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置，下列叙述不正确的是（）A、N上有气体放出B、M为负极，N为正极C、稀硫酸中SO42-

移向

M极D、导线中有电流通过，电流方向是由M到ND3