6.1 化学反应与电能（第2课时）（课件）-【优选课堂】2022-2023学年高一化学同步备课系列（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能 课程学习目标 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。 新课导入 各种各样的电器 新课导入 我们的生活很难离开电力 电是从哪里来的？ 新课导入 2015年我国发电总量构成图 火力发电 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。 1 化学能与电能的相互转化 LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET CONSECTETUER 1 化学能与电能的相互转化 1 化学能与电能的相互转化 我国为什么以火力发电为主，优缺点有哪些？ 火力发电的优缺点 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。 1 化学能与电能的相互转化 ？ 能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？ 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 1 实验探究 (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6-3 现象：当锌片与铜片插入稀硫酸时，锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生；当用导线将锌片和铜片相连后，铜片上有气泡产生；串联电流表后，电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过。 1 实验视频 1 实验探究 实验6-3 Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失去的电子变成Zn2+进入溶液。 锌片：Zn－2e－ = Zn2+（氧化反应） 电子经导线流向Cu片， 溶液中的H＋由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2。 铜片：2H+＋2e－ = H2 ↑（还原反应） 2 原电池 LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET CONSECTETUER 2 原电池 1.定义： 将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池 2.正负极： 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 3.电极反应： 2 原电池 电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应 Zn片 Cu片 电极总离子反应 负极 正极 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 氧化反应 还原反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑（两个电极反应之和） + - 负极 失去电子的一极 氧化反应 活性强 正极 得到电子的一极 还原反应 活性弱 2 原电池 4.工作原理： 负极 正极 2H++2e-=H2↑ 还原反应 氧化反应 Zn－2e-=Zn2+ 2 原电池 负极 → 正极 e- 外电路： 内电路： 阳离子 → 正极 阴离子 → 负极 正极 → 负极 Ⅰ 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 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？ 思 考 与 交 流 ？ 2 原电池 5.构成条件 条件一：有活泼性不同的两个电极（两种金属或非金属导体） 2 原电池 5.构成条件 形成条件二：电极需插进电解质溶液中； 2 原电池 5.构成条件 形成条件三： 必须形成闭合回路 2 原电池 5.构成条件 实验装置中的化学反应： 锌片：氧化反应Zn－2e-=Zn2+ 铜片：还原反应2H++2e-=H2↑ 总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 条件4：自发的氧化还原反应 2 原电池 5.构成条件 理论上，自发的 反应均可构成原电池。 具体条件是： ①具有 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入 溶液中； ③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 活动性不同 电解质 氧化还原 两极一液成回路 3 原电池的设计与制作 LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET CONSECT