6.1.2 化学反应与电能（27页） 课件【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修第二册

第六章 第一节 第二课时 化学反应与电能 学习目标 1、通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。 2、理解原电池的概念及工作原理和构成条件。 3、了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。 4、能正确书写简单化学电源的电极反应式。 核心素养 1、科学探究：认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。 2、创新意识：利用原电池原理能设计原电池。 3、宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。 引入 我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧（氧化还原反应）是关键。 思考与交流： 我国为什么以火力发电为主，优缺点有哪些？ 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；能量 转换效率低。 ？ 化石燃料燃烧 推动蒸汽机 加热水蒸气 带动发电机 化 学 能 热 能 机 械 能 电 能 能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？ 一、原电池原理 (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。 实验视频： [实验现象]： [实验结论]： 铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。 导线中有电流通过 原电池：将化学能转化成电能的装置。 （1）原电池的定义 依据原电池原理设计的实用电池 （铜片在这里起传导电子的作用，也可以用石墨棒） 电极反应式： Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 原电池总反应： Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 2e- （2）Zn－Cu－H2SO4原电池的工作原理： （氧化反应） （Zn）： Zn －2e- === Zn2+ 负极： （还原反应） （Cu）：2H++2e- === H2 ↑ 正极： 原电池原理三维动画： 播放 （3）原电池中电极的名称和电极反应 负极： 电子流出的一极 — 正极： 电子流入的一极 — 发生氧化反应 发生还原反应 小结： 电子与电流流向： 外电路： 内电路： 电流由正极流向负极。 电流由负极流向正极。 电子由负极流向正极， 闭合回路 阴离子移向负极，阳离子移向正极， e- ↑ e-→ e- ↓ 阳离子 阴离子 H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) Zn Cu 负极( ): . 正极( ): . 总反应式: . 负极( ): . 正极( ): . 总反应式: . 课堂练习：请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，写出电极反应式和总反应式。 Ag Fe I e- e- I Fe Ag Fe－2e - ===Fe2+ 2H++2e - ===H2↑ Fe+2H+ ===Fe2+ +H2↑ Zn Cu Zn－2e - === Zn2+ Cu2+ +2e - === Cu Zn+Cu2+ === Zn2 ++ Cu 思考与交流： 通过对以上原电池原理的分析，说一说构成原电池的必要条件有哪些呢？ 二、构成原电池的条件 构成原电池的条件：实验探究 用品：锌片、铁片、铜片、石墨，硫酸、硫酸铜、酒精、蔗糖的溶液， 导线、电流表、烧杯。 要求：请选择上述用品，设计原电池装置，并画出装置简图，仪器药 品不限。 序号 ① ② ③ 实