6.1.2 化学反应与电能（课件） 2023-2024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 学习目标 1.借助原电池装置和原理的学习，体会化学能到电能的直接转化，提高模型认知能力，学习科学探究方法。 2.能够辨识简单原电池的构成要素，能正确判断原电池的正、负极，能够用电极反应式对简单原电池的宏观实验现象进行符号表征。 3.了解各类电池在生产、生活实际中的应用，能够举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。 新课导入 能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，能源是城市的血液，现代化程度越高对能源的依赖越强。 能源 二级 能源 一级 能源 在自然界现成存在的能源， 如化石燃料、水能等。 由一级能源转换而成的能源， 如电能、煤气、汽油等。 生活中的电池 化学反应与电能 化学能 热能 机械能 电能 燃料燃烧 蒸汽轮机 发电机 能源利用率低 30%-40% 氧化还原反应 化学反应与电能 实验探究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。 请输入标题内容 化学反应与电能 实验分析 实验现象：① 刚开始，锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生； ② 当用导线相连后，铜片上有气泡产生； ③ 串联电流表后，电流表指针发生偏转， 实验结论：① 锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应； ② 导线中有电流通过。 2e- Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 实验原理： 化学反应与电能 思考 ①既然铜片不与稀硫酸反应，为什么铜上会有氢气生成？ ②电流表的指针为何偏转？ ③只将锌插入H2SO4溶液中，根据现象知：锌也失电子变成锌离子，氢离子也得电子变成氢气。为什么不产生电流呢？ ④负极失电子呈正电性趋势，正极呈负电性趋势，溶液中的离子是怎样移动的？ 化学反应与电能 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 化学反应与电能 原电池：把化学能转化为电能的装置。 1.电极：负极 发生氧化反应，电子流出（电流流入）的一极。 正极 发生还原反应，电子流入（电流流出）的一极。 负极（锌片） （氧化反应) Zn – 2e- = Zn2+ 总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 正极（铜片) （还原反应） 2H+ + 2e- = H2 内电路 外电路 化学反应与电能 原电池正负极的判断方法 电极材料 反应类型 电子流向 电极现象 离子移向 负极 正极 较活泼金属 较不活泼金属或 能导电的非金属 氧化反应 还原反应 电子流出 电子流入 e- 不断溶解、质量减小 电极增重或 有气体产生 阴离子移向 阳离子移向 化学反应与电能 原电池的构成条件： 1．能自发进行的放热的氧化还原反应、一般是负极与电解质溶液发生反应 2．活动性不同的两极(一般是较活泼金属作负极) 注意：可以是金属与金属，也可以是金属与导电非金属（石墨） 3．有电解质溶液 4．两极形成闭合回路（相连或接触） 下列哪些装置能构成原电池？ 稀硫酸 Ag Cu A 稀硫酸 Zn Cu 稀硫酸 Zn Fe Zn H2SO4溶液 G √ √ √ √ 化学反应与电能 原电池的应用 1.比较金属活动性强弱。 2.加快化学反应速率 构成原电池的反应的速率比直接接触的反应的速率快。如实验室制H2时，粗锌比纯锌与稀