化学与电能高一下学期化学人教版（2019）必修第二册VIP

第一节化学反应与能量变化第2课时化学反应与电能第六章化学反应与能量新课导入直接？化学能燃料燃烧热能蒸汽轮机机械能发电机电能1.煤炭是非可再生资源，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，燃料的利用率低新课导入新课导入HCl+NaOH==NaCl+H2O物理小贴士:电流是电子的定向移动。【思考】哪个反应有可能产生电流？为什么？C+CO2===2CO高温Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑新课导入HCl+NaOH==NaCl+H2O物理小贴士:电流是电子的定向移动。选择依据:【思考】哪个反应有可能产生电流？为什么？C+CO2===2CO高温Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑反应反应类型角度-----具有自发性氧化还原【质疑】为什么在Zn和H2SO4反应的过程中，没有电流产生呢？【信息支撑】氧化剂与还原剂直接接触，还原剂失去的电子直接给氧化剂，电子的转移是无序的，不能形成定向移动。【核心问题】电子要定向移动将氧化反应、还原反应分开进行一、原电池【设计装置活动1】利用所给实验用品，将Zn+2H+==Zn2++H+反应释放的能量转化为电能，画出装置图。实验用品:锌片、铜片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸、乙醇、导线、电流计、烧杯。【资料卡片1】

在溶液中失电子能力的不同两个导体材料，会形成电势差。在闭合回路中，电子自发的从易失电子的材料向难失电子的材料移动。一、原电池【设计装置活动1】利用所给实验用品，将Zn+2H+==Zn2++H+反应释放的能量转化为电能，画出装置图。【资料卡片1】

在溶液中失电子能力的不同两个导体材料，会形成电势差。在闭合回路中，电子自发的从易失电子的材料向难失电子的材料移动。AZn稀H2SO4Cu一、原电池【设计装置活动1】利用所给实验用品，将Zn+2H+==Zn2++H+反应释放的能量转化为电能，画出装置图。动手实验，并观察实验现象？？AZn稀H2SO4Cu实验探究实验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。一、原电池【实验6−3】1.定义把化学能转化成电能的装置，称为原电池。2.工作原理一、原电池Zn−2e−=Zn2+2H++2e−=H2↑发生氧化反应发生还原反应负极正极反应本质：总反应：氧化还原反应Zn+2H+===Zn2++H2↑2.工作原理一、原电池负极正极外电路：内电路：阳离子阴离子负极→正极正极→负极电子e−

：电流I：→正极→负极“电子不下水，离子不上岸”原电池工作原理示意图阳离子迁移方向阴离子迁移方向负极正极Ae−e−电子导体离子导体负极发生氧化反应还原剂正极发生还原反应氧化剂II一、原电池2.工作原理电解质溶液【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【答案】D【2】下列叙述正确的是（）①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag可以自发进行A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤【答案】A结合实验事实，说一说构成原电池需要哪些条件？它们的功能是什么？4.构成原电池的条件形成条件一：能自发进行（或一定条件下可以自发）的氧化还原反应。（不可以）（可以）二、原电池的构成条件硝酸银AgCu硫酸铜AgCu（可以）（可以）（不可以）形成条件二：活泼性不同的两个电极金属和金属，或导电的非金属，如石墨等。K、Ca、Na等极易与水反应的金属不行。稀硫酸ZnFe稀硫酸ZnZn稀硫酸ZnC二、原电池的构成条件形成条件三：电极相连后需插进电解质溶液(可以是酸、碱或盐的溶液)或者熔融电解质中，形成闭合回路。（可以）（不可以）（不可以）（不可以）酒精溶液ZnCu硫酸铜溶液ZnCu稀硫酸ZnCu稀硫酸ZnCu二、原电池的构成条件1.下列哪几个装置能形成原电池？√×√VXXV√课堂检测2.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置：实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的(

)选项XYZAZnCu稀硫酸BAgZn硝酸银溶液CCuAg硫酸铜溶液DCuZn稀硫酸B课堂检测(1).比较金属的活动性强弱实验装置

部分实验现象a极质量减少；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动顺序是：d＞a＞b＞c稀硫酸bcba硫酸铜溶液Acd稀硫酸Aad稀硫酸A

原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极，即一般情况下活动性：负极(金属)>正极(金属)。三、原电池原理的应用(2).加快氧化还原反应速率

原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。实例：实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。【思考2】用Zn和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌（含碳）和纯锌哪个反应速率更快？三、原电池原理的应用(3).设计原电池

已知一个氧化还原反应，首先分析出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。实例:以Fe+CuSO4===Cu+FeSO4为例：负极：Fe−2e−=Fe2+正极：Cu2++2e−=CuFeCu硫酸铜溶液A三、原电池原理的应用请结合组成原电池的条件，将反应：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+设计成原电池。1、电极材料：正极：

，负极：

。2、电解液：

。3、电极反应式：

负极:.

正极:.4、画装置图：石墨

CuCu2++2e-=Cu2Fe3++2e-=2Fe2+氯化铁、硫酸铁课堂检测原电池中的电极反应式的书写①负极反应式②：正极反应式（-）还原剂-ne-=氧化产物（+）氧化剂+ne-=还原产物【注意】必须书写离子方程式且原子、电子必须守恒四、原电池的电极反应书写Mg−2e−=Mg2+2H++2e−=H2↑负极:正极:总反应式:Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al−6e−+8OH−=2[Al(OH)4]−6H2O

+6e−=3H2↑+6OH−2Al+2OH−+6H2O=2[Al(OH)4]