6.1.2.化学反应与电能课件2022-2023学年下学期高一化学人教版（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 第2课时　化学反应与电能 目录 CONTENT 一、化学能转化为电能 二、原电池 三、生活中的原电池 学习目标与核心素养 学习目标 核心素养 1 1 2 2 3 3 了解化学电源在实际生活中的应用 通过对比火力发电，认识化学能直接转变为电能的装置 分析原电池装置及工作原理 认识化学能与电能的转化关系 掌握构成原电池装置的条件 发展科学态度与社会责任等学科核心素养 3 情景导学 情景导学 你知道我们日常使用的电能，是如何得来的吗？ 1.化学能间接转化为电能——火力发电 (1)过程 一、化学能转化为电能 (2)关键—— 燃烧 (氧化还原反应)。 一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,能量转化过程中要遵循能量守恒定律。 化学能是能量的一种形式,你知道化学能的转化形式有热能、光能、电能等。 电能 发电机 机械能 蒸汽轮机 化学能 热能 燃料燃烧 情景导课 化学能 热能 机械能 电能 燃料燃烧 蒸汽轮机 发电机 ？ 火电站工作原理示意图 1.火力发电存在什么问题？ 2. 哪一类反应最有可能实现将化学能转变为电能的设想？ 氧化还原反应 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 化学能直接转化为电能 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 思考与讨论：从微观角度剖析原电池的工作原理 Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑ 锌片 Zn → Zn2+ ，失去 2 个 e- 即：Zn - 2e- = Zn2+ 铜片 H+ → H2 ，得到 2 个 e- 即：2H+ + 2e- = H2↑ 使氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行 电池是谁发现的 二 化学能直接转化为电能——原电池 1 原电池定义:将化学能直接转变为电能的装置。  原电池的反应本质是 反应 自发的氧化还原 2 本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。 3 原电池的工作原理 （1） 电极 （2）电极反应 Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- = H2↑ 负极: 正极: 电池总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 负极：失去电子，发生氧化反应； 正极：得到电子，发生还原反应。 总结：原电池正、负极的判断方法 电极材料 电极反应 电子流向 电极现象 离子移向 判 断 为 负 极 判 断 为 正 极 不活泼金属或非金属 活 泼 金 属 氧 化 反 应 还 原 反 应 失去电 子 得到电 子 不 断 溶 解 质 量 减 小 质 量 增 大 有气体放出 阴离子流向 阳离子流向 注意：原电池的正负极与电极材料、电解质溶液有关 (1) Mg-Al和稀盐酸构成原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。 (2) Al-Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓HNO3，则Cu作负极。 归纳：原电池电极反应式的书写 列物质标得失 判断电极反应产物，找出得失电子总数 看环境配守恒 电极产物在电解质溶液中应稳定存在，依据电解质溶液的酸碱性，选对应离子使电极反应式电荷守恒，巧用水使原子守恒。 两式加验总式 两式相加，与总式对照 技巧：复杂的电极反应式＝总式−简单的电极反应式 书写电极反应式应注意以下几点： 1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的规则（打沉淀符号）； 2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应； 3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与电解质溶液有关（如酸碱性，- 4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）。 4.构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电