6.1.2 化学反应与电能 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 化学反应与能量变化 二、化学反应与电能 第1课时 原电池 学习目标： 1.理解原电池的工作原理。 2.掌握原电池的构成条件 3.掌握简单电极反应式的书写。 引言： 1、我们的学习、生活需要电，有了电很方便 2、电力是二次能源： 直接从自然界取得的能源称为一次能源； 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、直接污染最小的一种二次能源，又称为电力。 一次能源 加工、转换 能源 (称为二次能源) 在现在的社会，电与我们的生活息息相关。使用各种电器需要电能，电脑，冰箱，电话。。。。。 3 一次能源：直接从自然界取得的能源 水电站 水能 风能 石油 天然气 原煤 火电站 二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源 电能 蒸汽 我国2019年发电总量构成 你知道，可以通过哪些途径获取电？ 水电站 火电站 火力发电占据绝大部分 什么是火力发电？ 火电站的工作原理如何? 估计在2050年火电仍居首位 这是2001年我国发电总量构成图。我们可以看出，火力发电占绝大部分。 7 火力发电中能量是如何转化的呢？（看书P36页） 燃烧 发电机 化学能 热能 机械能 电能 蒸汽 思考：能不能将化学能直接转变成电能 【化石燃料】 缺 点： 1.煤炭是不可再生能源 2.排出大量的温室气体 3.可能导致酸雨（H2SO4） 4.能量转化效率低。 一、化学能转化为电能 我们可以看到，煤炭燃烧产生热量，加热锅炉中的水，水蒸气推动涡轮机，涡轮机带动发电机发电，产生电能。在火力发电的过程中，有些什么缺点？ 8 在氧化剂与还原剂之间架设桥梁，使电子发生定向移动，形成电流 产生电流 [思考与交流] 化学能 电能 ?化学反应 氧化还原反应 化学反应 电子无规则移动 ？ 使氧化还原反应释放的能量不经过热能，直接转化为电能。 还原剂：失电子；氧化剂：得电子 使其间转移的电子发生定向移动，即可形成电流，产生电能。 氧化反应和还原反应分开在不同区域进行 导线 我们 知道，燃烧反应的实质是氧化还原反应，氧化剂与还原剂接触发生反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节，转化为电能。在这个过程中，燃烧是使化学能转换为电能的关键。还原剂失去电子，氧化剂得到电子。使电子定向移动，要求氧化反应和还原反应分开在不同区域进行。怎么使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域？ 1、氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能转化为热能，再经过一系列能量转换环节才能转化为电能。那么要使氧化还原反应释放的能量不经过热能，而直接转化为电能，所要解决的第一问题是什么？（电子的定向移动形成电流）2、若将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，那么，怎样架设桥梁使电子从还原剂区域转移到氧化剂区域，同时形成电流？3、怎样知道所架设的桥梁中有电子流过？ 如何从电学角度考虑仪器选择和组装问题？ 9 （1） （2） （1）Cu + H2SO4—— Zn失2e-( 反应)，H+得2e- （ 反应） 特点： 氧化反应和还原反应均在Zn表面进行，杂乱无章 结果： 化学能变为热能，温度升高。 实质: （2） Zn + 2H+ == Zn2+ + H2 实验探究: 氧化 还原 锌 + 稀硫酸 (3) 2e- 我们的实验目的是为了在氧化剂与还原剂之间用导线连接起来后，看有什么现象。我们先进行没有用导线连接的实验， 作对比，会使实验更加明确直观，所以我们用 实验1.2作对比。 用导线连接电子的转移 10 (3) 课本P36 实验6-3 现 象： (3) 锌 片： 注：纯的锌片上不会产生气泡 指针发生偏转 铜片上产生气泡 铜 片： 锌片部分溶解 电流表： 课本P36 实验6-3 思考: 1.这些现象各说明了什么问题？它们可能发生了什么反应？ 解 析 Zn失e-变成 Zn2+ H+得e-变成H2 产生了电流 化学能直接转化为电能 （发生氧化反应） （发生还原反应） 结 论： 2. H+为什么在Cu片上得e- ? H+得到的e-是Cu失去的吗？反应实质是什么？ 反应的实质: Zn + 2H+ == Zn2+ + H2 反应的特点： 电子定向移动形成了电流，反应中的化学能转化为电能。 反应有序：氧化反应和还原反应分别在两个不同区域内完成。 像这样，将化学能直接转化为电能的装置叫原电池 Cu起传导e-的作用 Zn失e- ， e-沿导线转移到Cu片，H+在Cu片上得e-生成H2 e- 解析 锌易失电子，锌—铜之间存在电势差，电流（类似水流）:由电势高 【类似：从秀江河北】所以，锌失电子，电子沿导线传到铜片，氢离子来到铜这一侧得电子，产生氢气。 反应中哪种物质失去电子？（Zn）哪种物质得到电子？（H+）Cu上为什么有气泡冒出？H+在铜片上得到电子