6.1化学反应与能量变化 课件 2023-2024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　 第六章 化学反应与能量 湖北省利川市第一中学 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。 第2课时　化学反应与电能 化学能 电能 机械能 热能 燃烧 蒸汽 发电机 ？ 【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。 (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。 4 1.实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 Zn片：______________ _____________ Cu片：_______ 反应的离子方程式：__________ ______________ Cu片表面无明显变化的原因： ________________________________________________________ 锌片溶解，表面 产生无色气泡 无变化 Zn＋2H＋ ===Zn2＋＋H2↑ 铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气 一、原电池 Zn片是否溶解：_____ Cu片上是否有气泡：_______ 电流表A指针_____ 电流表指针偏转说明：_________ _____ Cu片上有气泡说明：__________ __________________________________________________________ 溶解 有气泡 偏转 导线中有 电流 溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出 2.定义： 将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池。 + - 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 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） 小结： 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 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 SO42- 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 负极 阳离子 正极 外电路 内电路 2H++2e－=H2↑ 4.工作原理： 5.实验探究形成原电池的条件 形成条件一： 活泼性不同的两个电极材料 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 （可以） （不可以） 形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中； 形成条件三：必须形成闭合回路 （不可以） 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 ② 电解质溶液 ③ 形成闭合回路 ④ 能自发进行氧化还原反应 两极一液一线一反应 构成原电池的条件 锌 铜 稀硫酸 判断正、负极的方法 负极 正极 导线电子流向 流出 流入 导线电流流向 流入 流出 溶液阴阳离子流向 阴离子流向 阳离子流向 电极活泼性 活泼 不活泼 反应类型 氧化反应 还原反应 反应现象 溶解/质量减轻 冒气泡/质量增加 H+ SO42- Zn2+ H+ SO42- Zn2+ e- e- e- e- Ｃu Ｚn H+ H+ H2 H2 SO42- H+ H+ 原电池以氧化还原反应为基础，使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，并配合溶液中阴阳离子的定向移动，从而产生电流，实现化学能向电能的转化。 e－ 6．原电池原理及应用 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。 原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。 (1)加快氧化还原反应速率 原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。 例如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生， 由原电池原理可知，金属活动性A＞B。 (2)比较金属的活动性强弱 (3)设计原电池 在设计原电池时，若给出的是离子反应方程式 如：2