6.3.化学能与电能的转化课件2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2020）必修第二册

化学能与电能的转化 苏教版化学必修二专题六第三单元 化学与生活 家用干电池 纽扣电池 手机电池 【阅读材料1】 1780年意大利著名生物学家伽尔瓦尼在解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验： 实验1：用1个铜钩插入死青蛙的脊髓中，再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生颤抖。实验2：将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。 他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的 “生物电”是导致抽搐的原因1791年，伽伐尼发 表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛关注。 伽尔瓦尼 【提出问题】在上述实验中的实验现象是什么? 可以影响实验现象的因素有哪些?你能推测实验结论的局限性吗? 实验现象是“蛙腿发生抽搐”。 影响蛙腿抽搐的因素有2个:青蛙本身或者接触青蛙的物品。控制变量实验要取得较高的信度，需 要改变影响因素，进行多次实验。 【阅读材料1】 伏打又进一步实验： 将1块金币和1块银币顶住舌头，用导线将2者连起来，舌头就感到了苦味；将2种金属连接起来，一端接触眼皮上部，一端用嘴含住，当刚一接触的瞬间，奇异的事发生了，居然产生了光的感觉!伏打开始认识到，金属不仅是导体，而且能够产生电。1793年，伏打用浸过食盐水的1片湿布夹在银、锌2个金属片之间，可以产生电流。 伏打 【提出问题】根据以上化学史，你得到什么启示 进行科学实验需要有严谨的科学态度。科学正确的结论要在反复多次实验的基础上才能得出。活泼性不同的金属在一定条件下可以产生电流。 【实验探究一】 【实验探究一】请同学们小组为单位交流讨论，合作设计一个产生电流的装置，从而实现化学能向电能的转化，并画出装置图。 可选择的仪器药品：铜片 锌片 稀硫酸 导线 电流表 电压表 烧杯 【实验探究一】 实验顺序 实验现象 小组讨论进行解释 将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察现象 将锌片和铜片用导线接起来，在锌片和铜片导线之间接入电流表。 实验探究验证：请同学们以小组为单位完成下面的实验并观察现象 知识梳理 【实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？ Cu Zn 稀硫酸 锌片上有气泡产生，铜片上无现象 原理: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 2e- 知识梳理 【实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 Cu Zn 稀硫酸 实验现象： 铜片上有气泡产生 Cu Zn 稀硫酸 1.铜片上产生什么气体? 有人说H2是由铜和稀硫酸 在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗？ 2.铜片上的电子从何来? 知识梳理 Zn－2e－ = Zn2+ 3.如何检验电子的流动? Cu Zn 稀硫酸 Zn2+ H+ 电流计 A - - 电流方向 电子方向 2H+ + 2e=H2↑ H+ H2 【实验探究一】 实验顺序 实验现象 小组讨论进行解释 将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察现象 将锌片和铜片用导线接起来，在锌片和铜片导线之间接入电流表。 实验小结： 电流表偏转说明产生电流，从能量变化的角度分析这是化学能转化为电能的装置 锌片表面有气泡生成； 铜片表面无气泡生成 Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑, 铜不能与稀硫酸反应 铜片表面有气泡生成， 电流表偏转 电子从锌片转移到铜片上, H⁺得到的电子生成氢气 电子的转移 氧化还原反应 电流 原电池：化学能转变电能的装置 请同学们以小组为单位，讨论下列问题 电池的正极和负极分别是什么? 判断依据是什么? 溶液中微观粒子如何移动？ 在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化和反应? 不活泼金属（或石墨） 1、原电池的正负极判断 负极：电子流出的一极， 正极：电子流入的一极， Cu Zn 稀硫酸 Zn2+ H+ H+ 电流计 A - - 活泼金属 电流方向 电子方向 H2 2、电极反应 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式) 2H++2e－=H2↑ 负极： Zn－2e－=Zn2+ 正极： 氧化反应 还原反应 氧化还原反应 失去电子 得到电子 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式) 小结 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） 1、两种活泼性不同的金属 （或一种金属与石墨）作电极 2、用导线相连（或直接接触），插入电解