6.1.2化学能与电能 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节

化学反应与热能课时2化学反应与电能人教版2019必修第二册

第六章化学反应与能量课堂思考请你说说！获取电源的途径！火力发电核电站水力发电风力发电01火力发电一、火力发电课堂探究1.我们日常使用的电能主要来自火力发电课堂探究一、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？1、煤炭不可再生，会造成能源危机2、污染环境3、能量多步转化，损耗大，利用率低缺点煤炭02原电池课堂探究二、原电池观看视频，从氧化还原的角度解释原因，写出反应的离子反应方程式Zn片在硫酸中，表面有气泡冒出Zn+2H+=Zn2++H2↑Cu片表面无明显现象还原性（失电子能力）：Zn>H2>Cu课堂探究二、原电池请用单线桥分析Zn与H2SO4的反应Zn+2H+=Zn2++H2↑电流2e-电子转移定向移动放热反应电能能量方式转换课堂探究二、原电池实验探究——锌铜原电池课堂探究二、原电池什么气体？H22H++2e-=H2↑还原性（失电子能力）：Zn>H2>CuZn-2e-=Zn2+e-课堂探究二、原电池1.概念：把化学能直接转化为电能的装置Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反应还原反应正极负极2.本质：将氧化还原反应的化学能转化为电能课堂探究二、原电池3.工作原理（1）电极材料及名称Zn（电极）→负极：电子流出的一极Cu（电极）→正极：电子流入的一极课堂探究二、原电池3.工作原理（1）电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）电池反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑注：负极失电子一般是负极材料本身失去电子，正极得电子大多数是电解质溶液中的阳离子得电子课堂探究二、原电池3.工作原理（3）原电池工作原理①电子流向：负极→导线→正极。②离子移动方向阳离子移向正极阴离子移向负极③电流方向：正极→导线→负极→溶液→正极（形成闭合回路）“正正负负”“电子不入水，离子不上岸”课堂探究二、原电池Cu片——正极2H＋＋2e－＝H2↑Zn片——负极Zn－2e－＝Zn2＋总反应方程式：Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑还原反应氧化反应电子导体：外电路电子：由负极经导线到正极电流：由正极经导线到负极阳离子正极阴离子负极Zn2+H+SO42-离子导体:内电路课堂探究二、原电池4.实验探究原电池形成条件①一般有活泼性不同的两个电极，较活泼的金属作负极（金属+金属或金属+非金属）②电解质溶液③形成闭合回路④在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应注：电极材料之一能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应典例精讲【例1】下列哪些装置能构成原电池？ABCDE√√F√稀硫酸ZnFe稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu√ZnH2SO4溶液

G课堂探究二、原电池5.原电池的应用①化学能转化为电能（能量不是完全转化）②加快化学反应速率（粗锌）高频考点非常重要！！！你知道吗？如何设计电池呢？课堂思考氧化还原反应氧化反应还原反应分开进行

形成闭合回路原电池03设计原电池课堂探究三、设计原电池1.设计原电池的基本思路还原剂＋氧化剂＝氧化产物＋还原产物（失电子）（得电子）负极反应物负极材料正极反应物正极材料负极正极离子导体电子导体课堂探究三、设计原电池Fe①依据反应式确定电极材料Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋CuFe－2e－＝Fe2＋氧化反应负极Cu2＋＋2e－＝Cu还原反应正极Cu例如：将反应Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，设计为原电池。课堂探究三、设计原电池②判断电解质溶液Cu2＋＋2e－＝CuFeCuFe－2e－＝Fe2＋Cu2＋Cu2＋CuSO4溶液CuCl2溶液课堂探究三、设计原电池CuSO4溶液CuSO4溶液Zn行吗？×SnPbCCuSO4溶液CuCl2溶液典例精讲【例2】论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Fe＋2Fe3+===3Fe2+”设计一个原电池。回答下列问题：(1)用双线桥分析上述离子反应，标出电子转移的方向和数目______________；其中氧化反应的半反应可表示为“Fe－2e－===Fe2+”，则还原反应的半反应为____________________。2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(2)若设计成原电池①负极材料是___，选择依据是__________________________________________________；②正极材料可选用__________，选择依据是_____________________________。③_________________溶液作电解质。(3)写出电极反应式正极：___________________，负极：_______________。(4)该原电池中电子从________极流出，电解质溶液中的阳离子(Fe3＋)移向_____________极。铁固体铁单质能导电，可被电解质溶液中的Fe3＋氧化为Fe2＋铜(或石墨)铜(或石墨)的还原性比铁弱，且为能导电的固体FeCl3[或Fe2(SO4)3]2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋铁(负)铜或石墨(正)课堂探究三、设计原电池

【目的】根据原电池，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，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等），电流表。【实验】（1）水果电池参考图6-8所示水果电池，自选水果及相关用品，制作水果电池。（2）简易电池参考图6-9，制作简易电池，并试验和比较不同材料作电极的效果。（3）设计演示原电池的趣味实验利用发光二极管、电子音乐卡或小电动机等，设计一个演示原电池的趣味实验（如电压不足，可将几个电池串联起来）。探究简易水果电池的制作

04电极反应式的书写课堂探究1.书写电极反应式的原则——守恒四、电极反应式的书写质量守恒，得失电子守恒，电荷守恒负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+正极（石墨）：2H++2e-=H2↑总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+正极（铜片）：Cu2++2e-=Cu总反应:

Zn+Cu2+=Zn2++Cu课堂探究四、电极反应式的书写2.据总方程式书写电极反应式⑴列物质标得失⑵看环境配守恒⑶两式加验总式正极：找出氧化剂及还原产物

写出“氧化剂＋n

e－＝还原产物”负极：找出还原剂及氧化产物

写出“还原剂－n

e－＝氧化产物”

由电荷守恒确定要添加的离子，再据质量守恒，配平其他微粒个数注意开始生成的氧化产物、还原产物在溶液中能否存在正、负析电极反应式相加，与总反应式对照验证复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应典例精讲【例3】已知该电池总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2碱性锌锰干电池结构

金属外壳离子型导电隔膜Zn粉和KOH混合物铜针MnO2和KOH混合物正极：2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-

负极：Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)20+4+3+2课堂小结随堂演练1.如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是()A.铜是负极，铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减小C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原D2.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(