《化学反应与能量转化(2)》名师课件

第二章第二节化学反应与能量转化（2）高一年级化学主讲人

燕丹丹北京市第十中学化学电池2H2+O2点燃2H2O放热反应资料初识氢氧燃料电池【问题一】简易氢氧燃料电池如何将化学能转化成电能？导体中的电荷沿着一定的方向移动，导体中就有了电流。0+12H2+O22H2O氧化反应电子从何而来？0+12H2+O22H2O

0-2氧化反应还原反应电子从何而来？电子从何而来？0+12H2+O22H2O4e-

0-2H2与O2发生氧化还原反应，伴随电子转移。氧化反应还原反应电子转移无序氧化反应还原反应0+12H2+O22H2O4e-

0-2电子从何而来？H2与O2发生氧化还原反应，伴随电子转移。电子如何发生定向移动？0+12H2+O22H2O4e-

0-2氧化反应还原反应电子如何发生定向移动？氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行。e-氧化反应还原反应0+12H2+O22H2O4e-

0-2原电池原电池：是一种利用氧化还原反应

将化学能直接转化成电能

的装置。e-氧化反应还原反应原电池原电池：是一种利用氧化还原反应

将化学能直接转化成电能

的装置。负极正极e-氧化反应还原反应电路中有持续电流应该满足什么条件？有电源提供电势差形成闭合回路原电池负极正极e-如何形成电势差？有得失电子能力不同的物质——氢气和氧气原电池有两个石墨电极为氢气和氧气提供了得失电子的场所。负极正极e-如何形成电势差？原电池负极氢气石墨电极正极氧气石墨电极负极反应物负极材料正极反应物正极材料负极正极e-如何形成闭合回路？原电池负极正极e-如何形成闭合回路？原电池负极正极e-氢气分子中的氢原子失去电子电子沿导线从负极到正极氧气分子中的氧原子得到电子导线——电子导体原电池如何形成闭合回路？电子能穿过电解质溶液从正极回到负极吗？不能负极正极e-导线——电子导体原电池如何形成闭合回路？稀硫酸——离子导体负极正极e-【小结】原电池的基本工作原理及构成要素氧化还原反应形成电势差电极反应物电极材料形成闭合回路离子导体电子导体电解质溶液得失电子能力不同的物质提供得失电子场所金属导线2H2+O22H2O设计一个简单的原电池实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、

烧杯、导线、电流表、开关。Zn+2H+Zn2+

+H2实验目的：利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反

应所释放的能量转化为电能。【问题二】设计原电池的基本思路是什么？【问题二】设计原电池的基本思路是什么？【问题二】设计原电池的基本思路是什么？还原性【问题二】设计原电池的基本思路是什么？还原性氧化性【问题二】设计原电池的基本思路是什么？还原性氧化性【问题二】设计原电池的基本思路是什么？还原性氧化性电子导体离子导体实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、导线。【问题三】画出装置示意图，并填写表格，说明设计思路及依据。学生设计的原电池装置示意图乙同学设计的装置示意图甲同学设计的装置示意图锌片靠在石墨棒表面乙同学设计的装置示意图甲同学设计的装置示意图锌片靠在石墨棒表面失电子场所，能导电的固体能失电子的物质，还原剂锌片锌片负极反应物又是负极材料Zn+2H+Zn2+

+H2失去2e-得到2e-稀硫酸稀盐酸能得电子的物质，氧化剂得电子场所，能导电的固体铜片石墨棒正极材料最好选择不与正极反应物和离子导体发生反应且能导电的固体。提供自由移动的离子能传导电子稀硫酸稀盐酸导线稀硫酸、稀盐酸既是正极反应物又是离子导体Zn+2H+Zn2+

+H2失去2e-得到2e-锌片锌片稀硫酸铜片稀硫酸导线否否实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、导线。【问题四】哪些物质可以替换为其他物质同样能产生电流？失电子场所，能导电的固体能失电子的物质，还原剂能得电子的物质，氧化剂得电子场所，能导电的固体提供自由移动的离子能传导电子氧化还原反应中的还原剂Zn+2H+Zn2+

+H2得到2e-锌片锌片稀硫酸铜片稀硫酸导线否否稀盐酸稀盐酸实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、导线。【问题四】哪些物质可以替换为其他物质同样能产生电流？失电子场所，能导电的固体能失电子的物质，还原剂能得电子的物质，氧化剂得电子场所，能导电的固体提供自由移动的离子能传导电子能电离产生H+的物质失去2e-Zn+2H+Zn2+

+H2得到2e-锌片锌片稀硫酸铜片稀硫酸导线否否稀盐酸石墨棒稀盐酸实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、导线。【问题四】哪些物质可以替换为其他物质同样能产生电流？失电子场所，能导电的固体能失电子的物质，还原剂能得电子的物质，氧化剂得电子场所，能导电的固体提供自由移动的离子能传导电子失去2e-Zn+2H+Zn2+

+H2得到2e-锌片锌片稀硫酸铜片稀硫酸导线否否稀盐酸石墨棒否稀盐酸实验用品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀盐酸、导线。【问题四】哪些物质可以替换为其他物质同样能产生电流？失电子场所，能导电的固体能失电子的物质，还原剂能得电子的物质，氧化剂得电子场所，能导电的固体提供自由移动的离子能传导电子失去2e-Zn+2H+Zn2+

+H2【思考】分析锌—稀硫酸—铜原电池的工作原理资料

负极反应（氧化反应）Zn–2e-

Zn2+正极反应（还原反应）2H+

+2e-

H2Zn+2H+Zn2+

+H2腐蚀变薄产生气泡负极正极

负极反应（氧化反应）Zn–2e-

Zn2+正极反应（还原反应）2H+

+2e-

H2Zn+2H+Zn2+

+H2腐蚀变薄产生气泡负极正极e-SO2-4H+认识锌锰干电池【问题五】分析锌锰干电池各组成部分功能是什么？锌筒：负极反应物、负极材料二氧化锰：正极反应物碳棒：正极材料氯化铵、氯化锌：离子导体应用实践失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-确定负极负极反应物负极材料还原剂能导电的固体失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-应用实践确定正极正极反应物正极材料氧化剂能导电的固体失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-应用实践闭合回路离子导体电子导体提供自由移动的离子金属导线√失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-应用实践×电解质溶液中没有Cu2+

失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-应用实践×负极反应物不是ZnFe+Cu2+

Fe2+

+Cu

失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-应用实践×负极反应物是MgMg+Cu2+

Mg2+

+Cu

失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-应用实践失去2e-某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是（）Zn+Cu2+Zn2+

+Cu

得到2e-A应用实践在如图所示的装置中，一段时间后，右侧电极质量会增加。请分析产生这一现象的原因。应用实践Fe+CuSO4

FeSO4

+Cu

失去2e-得到2e-Fe:负极反应物和负极材料