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

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第二课时 化学反应与与电能 二、化学反应与电能 1.火力发电——燃煤发电的能量转化过程 化学能（燃料） 燃烧 热能 蒸汽 轮机 机械能 发电机 电能 (1) ①使用的化石燃料属于不可再生资源; ②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境; ③能量经过多次转化，能量利用率低。 思考：火力发电有什么缺点？ 2 [实验6-3] (1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 Cu Zn 稀H2SO4 锌片溶解，表面有气泡，铜片表面没有气泡 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 铜与稀硫酸不反应 结论： (2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 Cu Zn 稀H2SO4 锌片溶解，铜片表面出现气泡。 结论： 产生H2(还原反应)的位置发生了改变 (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。 Cu Zn 稀H2SO4 锌片溶解，铜片表面出现气泡。电流计指针偏转 结论： 有电流产生，装置中化学能转变为电能。 指针偏转，电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。 Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失去的电子（ Zn－2e－ = Zn2+）变成Zn2+进入溶液，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（2H+＋2e－ = H2 ↑） 2、原电池 （1）定义：能把化学能转变为电能的装置， 叫做原电池。 （2）电极——正负极 电子流进入（或电流流出）的一极，如铜片，H+在正极被还原，发生还原反应。 电子流出（或电流流进）的一极， 如锌片，被氧化，发生氧化反应。 负极： 正极： （3）电极反应 电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应 Zn片 Cu片 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 正极 (以铜-锌-稀硫酸原电池为例) （4）工作原理 e- ↑ e-→ e- ↓ ⊕ _ 外电路： 内电路（电解质溶液中）： 电子从负极→正极 电流从正极→负极 阳离子→正极 阴离子→负极 反应本质:自发进行的氧化还原反应。 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 电子不下水，离子不上岸 （5）原电池形成条件---- ①电极材料 实验装置 能否构成原电池 结论 能 能 不能 1、有两种活泼性不同的金属电极（或一种是非金属导体，如石墨） 2、较活泼的金属作负极；较不活泼的金属、石墨等作正极 （5）原电池形成条件---- ②电解质溶液 实验装置 能否构成原电池 结论 能 能 不能 1、电极材料均浸入的是电解质溶液 （5）原电池形成条件---- ③氧化还原反应 实验装置 能否构成原电池 结论 能 不能 1、自发进行的氧化还原反应 2、反应实质：原电池的负极和电解质溶液发生氧化还原反应 （5）原电池形成条件---- ④闭合回路 实验装置 能否构成原电池 结论 能 不能 整个装置应构成闭合电路 小结：原电池形成条件 ① 两种活泼性不同的金属作电极（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）； ② 电解质溶液 酒精、蔗糖、四氯化碳不是电解质 ③ 形成闭合回路 ④ 能自发地发生氧化还原反应 如： Al / NaOH / Mg 原电池 ： 是Al作负极 Cu / HNO3 （浓） / Fe 原电池 ： 是Cu作负极 两极一液一回路一反应 A B C D E √ 下列哪些装置能构成原电池？ √ F √ 稀硫酸 Zn Fe 稀硫酸 Ag Cu A 稀硫酸 Zn Cu √ Zn H2SO4溶液 G 同步导练 P53 A 同步导练 P54 C 补充：电极反应的书写方法： 负极：还原剂 － ｎｅ－ ＝ 氧化产物 正极：氧化剂 ＋ ｎｅ－ ＝ 还原产物 正极材料一般不参与反应，起传导电子的作用 CuSO4 (aq) Zn Cu 负极( ): . 正极( ): . 总反应式: . Zn Cu Zn－2e - = Zn2+ Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu 练习：请结合组成原电池的条件，将氧化