【新教材人教版必修2】2026学年下学期高一化学同步教学课件6.1.2 化学能与电能

第六章化学反应与能量

第一节化学反应与能量变化第1课时

化学反应与电能学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈了解化学能与电能相互转化的实际意义，掌握原电池的工作原理，能识别原电池的组成部件（电极、电解质溶液、导线），明确电极反应的基本类型。能书写简单原电池的电极反应式和总反应方程式，能判断原电池的正负极，理解原电池中电子、离子的移动方向，建立“化学能→电能”的转化思维。了解常见化学电源（干电池、蓄电池、燃料电池）的简单构造和工作原理，认识化学电源在生产生活中的应用，树立合理利用能源、绿色环保的意识。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈能结合实例认识化学能可以转化为电能，理解原电池的工作原理，建立化学反应与电能转化的关联，落实“化学反应与能量”主题要求。能通过实验探究原电池的构成条件和工作原理，分析电极反应与电子转移的关系，提升科学探究、证据推理和模型认知能力。认识化学电源的应用价值和发展前景，关注能源问题和环境问题，树立科学利用能源、可持续发展的意识，培养化学学科核心素养。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电从哪来？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈电力改变了我们的生活那么，电是怎么来的呢？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节一：了解生活中电的来源优点：煤炭我国资源丰富，廉价方便；电能清洁安全，又快捷方便。缺点：产生大量温室气体；废气可能导致酸雨；废料、废水任意排

放造成污染；能量转换有损耗、效率低。2020年我国发电总量构成图能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节一：了解生活中电的来源化石燃料加热水火力发电的原理汽化蒸汽推动蒸汽轮机发电机发电带动能量转换过程化学能热能机械能电能燃烧学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节一：了解生活中电的来源燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起火力发电的化学深层本质分析学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池化学能研究新的发电方式。方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能，就像电池。其好处就是减少中间环节能量损失，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。直接?电能学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池现象？反应实质？2e－Zn+2H+===Zn2++H2↑【实验6-3】把一块锌片和铜片分别或同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验。锌片溶解，产生气泡，而铜片没有变化化学能转化为热能学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池铜片有气泡锌片溶解【实验6-3】用导线把上述实验中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。现象？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池问题一：铜片上有气泡，产生的是什么气体？问题二：铜片上产生了气体，是否说明Cu失电子给H+使其得电子？为什么？H+

得到的电子是从哪里来？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池如图所示在导线中间连接一个灵敏电流计,观察电流计的指针是否发生偏转，偏向哪边?问题三：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？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池问题四：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？学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池铜-锌原电池原理铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。Zn极：Zn–2e-=Zn2+氧化反应Cu极：2H++2e-

=H2↑还原反应负极：Zn–2e-=Zn2+正极：2H++2e-

=H2↑总反应式：Zn+2H+=Zn2+

+H2↑原电池反应的本质是：氧化还原反应学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池负极：电子流出的极，失去电子，发生氧化反应正极：电子流入的极，得到电子，发生还原反应原电池的能量转换效率理论上最高能达到90%；化学反应设计成原电池后反应速率明显加快

原电池的定义：把化学能直接转变为电能的装置学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的工作原理↓e-↑e-负极正极氧化反应还原反应Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑Zn2+H+H+

学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子SO42-发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑阴离子负极阳离子正极外电路内电路2H++2e－=H2↑注意：电子不下水，离子不上岸电子流向：负极

沿导线

正极失去电子得到电子吸引阳离子吸引阴离子学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的工作原理（1）反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。（2）电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。（3）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。（4）电流方向：正极→导线→负极。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的构成条件负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等形成条件一：活泼性不同的两个电极（燃料电池除外）学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的构成条件形成条件二：电极需浸入电解质溶液中(熔融电解质)学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的构成条件形成条件三：必须形成闭合回路(接触即闭合)学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池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学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的构成条件①活泼性不同的两种材料作电极②两极之间填充电解质溶液③必须形成闭合回路④必须存在自发的氧化还原反应学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的正负极的判断①从电极材料：②从电极反应现象：③从外电路电子流动方向：④从电极反应本质：相对较活泼金属——负极溶解的一极——负极被氧化的一极——负极学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的正负极的判断①从电极材料：②从电极反应现象：③从外电路电子流动方向：④从电极反应本质：相对较活泼金属——负极溶解的一极——负极被氧化的一极——负极学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的应用(1)设计原电池

依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），氧化剂为电解质溶液中的阳离子（或在正极上被还原）。

学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的应用①将反应拆分为电极反应

②选择电极材料负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属;

Zn正极：活泼性弱于负极材料的金属或石墨；Cu或C③选择电解质

：一般为与负极反应的电解质；CuSO4溶液学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的应用

④画出装置图1.连通电路学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的应用(2)加快反应速率

原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中的粒子运动时相互间的干扰减小，反应速率增大。

应用：实验室常用粗锌和稀H2SO4（或稀盐酸）反应制取H2，产生H2的速率比纯锌快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4（或稀盐酸）形成原电池，加快了反应速率，使产生H2的速率增大。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池原电池的应用(3)比较金属的活动性强弱原理：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性较弱的金属为正极。应用：有两种金属A和B，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性：A＞B。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu√√√学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池稀硫酸ZnFeZnH2SO4溶液√学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈化学反应与电能环节二：探秘原电池1.什么类型的化学反应可设计成原电池？2.Zn和稀H2SO4制H2时，为加快反应常加入少量CuSO4溶液，为什么？3.意大利解剖学和医学教授伽伐尼，在一次解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。理论上讲，常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。Zn与CuSO4溶液发生置换反应，产生的Cu附在Zn表面构成原电池加快反应速率。两种不同的金属解剖刀触碰时与青蛙体液可构成原电池产生电流对青蛙神经有刺激作用。学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈知识建构氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液失e，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子总反应：负极正极2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈1.锌—铜—西红柿电池装置示意图如图所示，下列说法不正确的是（）A.铜片为正极，发生还原反应B.锌片上发生还原反应：Zn－2e－Zn2＋C.该装置将化学能转变为电能D.电子由锌片沿导线流向铜片B学习目标课程标准情境导入教学进程知识建构检测反馈

选项ABCD正极锌棒铁棒石墨棒铁棒负极铁棒石墨棒铁棒铜棒电解质溶液

H2SO4溶液H2SO4溶液H2SO4溶液H2SO4