化学能与电能的转化课件2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第六章化学反应与能量第2课时化学能与电能的转化第一节化学反应与能量变化学习目标1．借助原电池装置，体会化学能到电能的直接转化。2．学会书写电极反应式。3.学会判断正负极的方法。4.知道原电池的应用。我们在日常生活中离不开电的使用，你能说出生活生产中电能的来源吗？火力发电水力发电风力发电核能发电问题导学：一、火力发电化学能热能机械能电能燃料燃烧发电机蒸汽轮机2.能量转换：化石燃料燃烧发生氧化还原反应，使化学能转化为热能。关键直接？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1.火力发电原理：【思考】电流的实质是什么？电荷的定向移动（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）用导线在锌片和铜片间串联一个电流表，观察电流表指针是否偏转。稀硫酸CuZnA二、原电池【实验6-3】探究原电池的构成及工作原理实验步骤实验装置现象结论或解释（1）将锌片和铜片插入盛稀硫酸的烧杯中，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）用导线在锌片和铜片间串联一个电流表，观察电流表指针是否偏转。锌片逐渐溶解，铜片表面产生气泡，电流表指针发生偏转。锌片逐渐溶解，表面有气泡，铜片无明显现象。锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡。锌与稀硫酸反应产生氢气，铜不能。CuZn稀H2SO4CuZn稀H2SO4CuZn稀H2SO4锌与稀硫酸反应而溶解，铜片表面产生氢气。【点拨精讲】形成原电池，导线中有电流通过。电极材料电极上的变化装置图负极（Zn）

正极（Cu）

总反应离子方程式：

。2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑失去电子，发生氧化反应生成Zn2+进入溶液。1.原电池的工作原理反应实质：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑原电池是如何将化学能转化为电能的呢？它的工作原理是怎样的？Zn-2e-=Zn2+溶液中H+从铜片获得电子，发生还原反应生成氢气。电子实现了定向移动（负极移向正极），形成了电流。二、原电池3.定义：把化学能直接转化为电能的装置。化学能电能氧化还原反应4.本质：自发进行的氧化还原反应！思考：原电池由哪些部分组成呢？电解质溶液负极正极二、原电池Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【点拨精讲】化学能不可能全部转化为电能，有部分转化为热能！外电路：内电路：阳离子→正极阴离子→负极负极→正极正极负极正极电子e-：电流I在整个电路中流动：负极正极(导线中）(溶液中）电子不下水，离子不上岸离子移动口诀：“正向正，负向负”这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流。二、原电池2.粒子移动方向【点拨精讲】外电路内电路【思考】给你以下仪器和试剂，尽可能多的设计原电池：药品：稀硫酸，蔗糖溶液，铜片，碳棒，锌片（2片）。仪器：烧杯（或水槽），导线，灵敏电流表等。AZnCu稀硫酸AZnC稀硫酸AZnZn稀硫酸ACCu稀硫酸AZnCu或碳棒蔗糖溶液ZnH2SO4溶液ACuH2SO4溶液可行不可行三、探究原电池的构成条件A一般较活泼的金属作负极；较不活泼的金属或非金属等作正极。①有两种活泼性不同的金属（或导电的非金属）作电极材料②电极材料均插入电解质溶液或熔融的电解质中③要形成闭合电路三、探究原电池的构成条件如：石墨注意：非电解质不能导电，如蔗糖溶液、酒精溶液、四氯化碳等。④要能自发的进行氧化还原反应用导线连接，或把两个电极直接接触。练习题：下列装置哪些可以形成原电池?AAAAAAAZnCuFeSnZnCuZnZnFe陶瓷FeCuCuC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液

稀H2SO4

稀H2SO4

ABCDZnCuA稀H2SO4CuSO4溶液

酒精

稀H2SO4

EFGHABC电极材料负极：正极：电子流出的一极电子流入的一极正负极发生反应的口诀：“负氧正还”（失去电子，发生氧化反应，一般为较活泼的金属）（得到电子，发生还原反应，一般为较不活泼的金属）四、正负极材料的判断电流从哪边进，电流表指针就偏向哪一边！如图：指电流表针偏向Cu，即Cu片为正极，因为电流方向由正极流向负极！①电极材料②反应类型③电子流向④电极现象⑤离子移向负极正极较活泼金属较不活泼金属或能导电的非金属

氧化反应

还原反应

电子流出

电子流入e-不断溶解质量减小电极增重或有气体产生阴离子移向阳离子移向【点拨精讲】四、正负极材料的判断1.写出总反应方程式，标出电子转移的方向和数目2.找出正负极3.写电极反应式总反应：负极：正极：负极反应：Zn-2e-=Zn2+五、电极反应式的书写负极：正极：锌铜正极反应：Cu2++2e-=Cu【点拨精讲】电池总反应=正极反应式+负极反应式总反应式：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2+2H2O正极：4H++2e-+2NO3-=2NO2+2H2O负极：Cu-2e-=Cu2+

原电池：是Al作负极

原电池：是Cu作负极思考：是否活泼的金属都作为负极？总反应：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑正极反应：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑负极反应：

2Al-6e-+8OH-=2[Al(OH)4]-注意：Fe做负极时，失电子变成Fe2+,不能变成Fe3+!在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。例：实验室制H2时，由于锌太纯，反应较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率或使用粗锌，这是什么原因呢？

锌可以和CuSO4反应置换出铜，从而构成了铜锌原电池，加快了反应速率。1.加快氧化还原反应的速率【例1】下列现象中，不是由于原电池反应造成的是（）A．含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快B．金属在潮湿的空气中易腐蚀C．纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率。D．纯银器表面变黑D五、原电池的应用【点拨精讲】

【例2】a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，电子由d到c；a、c相连时，a极上产生大量气泡；b、d相连时，H+移向d极。则四种金属的活动性由强到弱的顺序为()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a2.比较金属活动性的强弱D五、原电池的应用

原电池中，一般活动性较强的金属为负极，活动性较弱的金属为正极。3.设计原电池提示：先写出正负极电极反应，再选取负极、正极材料、电解质溶液等（负极）Fe负极反应:Fe-2e-=Fe2+正极反应:2Fe3++2e-=2Fe2+负极材料：Fe电解质溶液：含Fe3+的可溶性盐溶液正极材料：比Fe更不活泼的金属或石墨等五、原电池的应用【例3】请根据反应2Fe3++Fe

=3Fe2+设计原电池，你有哪些可行方案?4.保护金属

使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子

发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+===Zn2++H2↑电子流向：负极

沿导线

正极阴离子

负极阳离子

正极外电路内电路e－I课堂小结电流流向：1.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.②⑤A当堂检测(1)HCl＋NaOH=NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。(

)(2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。(

)(3)在铜­锌­稀硫酸原电池中，电子由锌极通过导线流向铜极，再由铜极

通过电解质溶液到达锌极。(

)(4)原电池中的两极一定都是金属(

)(5)原电池中阳离子向正极移动(

)××××√2.判断正误负极():正极():总反应式:

负极():正极(