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 课时2 化学反应与电能 第六章 化学反应 与能量 素元化学工作室 资料卡片 我们的生活很难离开电 电是从哪来的？ 资料卡片 火力发电 核电站 水力发电 风力发电 我们日常使用的电能主要来自火力发电。 资料卡片 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。 化学能 燃料燃烧 热能 蒸汽轮机 机械能 发电机 电能 直接？ 火力发电：化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。 1.煤炭是不可再生资源，会造成能源危机 2.煤炭燃烧会产生污染性气体 3.转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低，能源的利用率 仅为30%~40% 弊端 煤炭 火力发电的化学深层本质分析 燃烧 氧化还原反应 氧化剂与还原剂之间发生电子的转移 火力发电 将化学能经一系列能量转化为电能 旧键断裂和新键形成、体系能量变化 过程 关键 本质 本质 引起 任务1：跟着伽伐尼、伏特探究原电池 伏打发现在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙的时候，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。 序号 实验步骤 实验装置 现象 结论或解释 Ⅰ 将锌片、铜片插入 盛稀硫酸的烧杯中，观察现象。 Ⅱ 用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象 Ⅲ 用导线在锌片和铜片间串联一个电流表G ，观察电流表指针是否偏转。 铜片（锌片）上有气泡，电流计指针偏转 ? 任务1：跟着伽伐尼、伏特探究原电池 p36[实验6-3] 锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡 Zn+2H+ = Zn2++H2↑，铜与稀硫酸不反应 锌片、铜片表面都有气泡。 锌失去电子，经导线流向铜片，H+在铜片上得到电子还原成H2。 任务1：跟着伽伐尼、伏特探究原电池 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： 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- p36[实验6-3] 小常识： 早在1799年意大利的物理学家伏打捕捉到这一现象并加以研究，发明了世界上第一个电池——伏打电池，即原电池。 任务1：跟着伽伐尼、伏特探究原电池 任务1：跟着伽伐尼、伏特探究原电池 CuSO4溶液 √ √ √ √ 要有两个活性不同的电极 要有电解质溶液 必须形成闭合回路 任务2：跟着化学物理学家揭秘原电池 （—） （+） 正极：电子流入的一极，发生还原反应 负极：电子流出的一极，发生氧化反应 e- e- e- 活动1：画出铜锌原电池的电路图、指出电极名称、电子和离子移动方向， 分析电极反应类型、符号表征电极方程式。 活动2：书写依据氧化还原反应的两个半反应。 活动5：测原电池反应中的温度变化。 Zn－2e-＝ Zn2+ 2H++ 2e-＝ H2↑ （—） （+） （发生氧化反应） （发生还原反应） 电解质溶液中阴离子向负极移动 阳离子向正极移动 任务2：跟着化学物理学家揭秘原电池 思考：实验Ⅰ和实验Ⅲ中能量转化形式有什么不同的？ 化学能 热能 化学能 电能 Zn逐渐溶解 Zn表面产生气泡 溶液变热 Zn逐渐溶解 Cu表面产生气泡 指针偏转 任务2：跟着化学物理学家揭秘原电池 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－===Zn2+ 氧化反应 还原反应 负极 正极 阳离子 阴离子 发生溶解 产生气泡 原电池总反应：Zn+2H+===Zn2++H2↑ 电子流向：负极 沿导线 正极 电流方向：正极 沿导线 负极 外电路 内电路 阴离子