6.1.2 原电池 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第2课时 化学反应与电能 第一节 化学反应与能量变化 第六章 化学反应与能量 1 学习目标 1、通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。 2、理解原电池的概念及工作原理和构成条件。 核心素养 1、科学探究：认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。 2、宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。 个人预学 1、什么是原电池？ 2、原电池的工作原理是怎样的？ 3、原电池由哪几部分构成？ 生活中人们已离不开电，那人们使用的电来自于哪里? 情景导入 1.我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电。 2.火力发电的原理 化石燃料 加热水 燃烧 汽化 蒸汽 推动 蒸汽轮机 发电机发电 带动 其中，燃烧是关键 （氧化还原反应） 教师导学 ①煤炭是非可再生资源，会造成能源危机 ②煤炭燃烧会产生污染性气体 ③经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低 4.火力发电存在的问题 3.能量转换过程 教师导学 能不能直接转化？ 原电池 探究实验 讨论与交流 实验一：分别将锌片和铜片插入 稀硫酸溶液中 观察锌片和铜片上现象和差别？ 实验二：锌片和铜片先接触插入稀硫酸溶液中，然后再用导线连接 观察锌片和铜片上有何现象？推测原因 实验三：锌片和铜片通过导线接电流表插入稀硫酸溶液中 观察电流表上有何现象？ 注意电流表指针偏转方向 【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 铜片上：无气泡 锌片上：逐渐溶解，有气泡 铜片上：有气泡 锌片上：逐渐溶解 电流表：指针偏转 锌与稀硫酸反应生成氢气，而铜不反应 装置中发生反应生成氢气，导线中有电流通过 宏观辨识 zyzx023 (z) - 基于微观视角了解Zn-Cu原电池的基本原理 由元素守恒，H2来自于H+ Cu上H2是如何产生的？ 由化合价，H+得电子变成H2 反应式为： 2H+ + 2e- ==H2↑ 哪个物质失电子？ 由化合价，Zn失电子生成Zn2+ 反应式为： Zn - 2e－==Zn2+ 电子经导线，从负极到正极 电流计指针偏转了 H+如何变成H2的 教师导学 Zn Zn 2+ e e 铜片 锌片 SO 2- 4 H 2 得到电子 还原反应 2H+ + 2e- = H2 Zn – 2e- = Zn2+ 失去电子 氧化反应 负极 导线 正极 阳离子 正极 阴离子 负极 H+ H+ 负极 正极 电子流动方向： 离子运动方向： 微观探析 外电路 内电路 e- I “电子不下水，离子不上岸” 一、原电池 1.概念：将化学能直接转变为电能的装置 A Zn Cu SO42－ H+ H+ 正极 负极 e－ 2.本质：氧化反应和还原反应分别 在两个不同的区域进行。 锌片：Zn－2e－ = Zn2+ (氧化反应) 铜片：2H+＋2e－ = H2↑(还原反应) 教师导学 2e- 原电池的总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 ↑ 原电池的构成条件 （无电流） Ag （有电流） 构成条件1：能自发进行的、放热的氧化还原反应 教师导学 铜-锌-稀硫酸原电池中，铜换成石墨棒能不能产生电流？ 构成条件2：活泼性不同,可以导电的两极 负极: 较活泼的金属；正极: 较不活泼的金属或非金属导体(石墨) 原电池的构成条件 教师导学 构成条件3：电极需插进电解质溶液中 （无电流） （有电流） 原电池的构成条件 电解质溶液一般要能和某极发生氧化还原反应 教师导学 构成条件4：必须形成闭合回路 （无电流） （有电流） 原电池的构成条件 教师导学 ① ② ③ ④ ⑤ × × ∨ ∨ 当堂检测：1、判断能否构成原电池？ 原电池的构成条件 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 ∨ 同伴助学 负极 正极 两极材料 现象 两极反应 离子流向 电子或电流 的流动方向 e- I 活泼性较强的金属 活泼性较弱的金属 或导电的非金属 溶解，质量减少 有气泡或增重 失电子，氧化反应 得电子，还原反应 阴离子流向负极 阳离子流向正极 同伴助学 4.原电池正、负极的判断 1.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____极， 铜为_____极，溶液中的Cu2＋移向____ 极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____极； 铜为____极，溶液中的NO3-移向___极。 (3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____极，铜电极可能观察到的现象是_____________________________。 负 正 负 铜电极逐渐溶解，溶液变蓝 正 正 负 负 训练验学 判断正负极写出总反应式及电极反