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 6.1.2 化学反应与电能 学习目标 1、能够简述简单原电池的构成要素，工作原理 2、能正确判断原电池的正、负极 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。 学习重点 学习难点 原电池的工作原理 原电池的工作原理 学习目标 学习重点 学习难点 火力发电 核电站 水力发电 风力发电 太阳能发电 地热发电 我们的生活很难离开电，电是从哪来的？ 我们日常使用的电能主要来自火力发电。 2015年我国发电总量构成图 一、火力发电 能不能直接转化？ 电能 发电机 热能 机械能 （涡轮机） 燃烧 蒸汽 化学能 （燃料） 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.经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低 煤炭发电存在的问题？ 优点：煤炭我国资源丰富，廉价方便；快捷方便。 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。 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 思考：如何将化学能直接转化为电能？ 二、原电池 实验6-3 实验步骤 (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。 【实验一】 铜锌未连接时： 现象： 反应 离子方程式 Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑ 0 +1 0 +2 失 2e- 得 2×e- 结论： 锌片表面有气泡，铜片无明显变化 锌与稀硫酸反应生成氢气， 铜与稀硫酸不反应 【实验二】 铜锌用导线连接时， 现象： 结论： 铜表面出现大量气泡 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。 【实验三】 现象： 结论： 铜片（锌片）上有气泡，电流表指针发生偏转 导线中有电流产生，说明物质在发生化学反应的同时产生了电流， 即化学能转化为电能 思考：你能分析两极发生的电极反应吗？ 负极：Zn － 2e- = Zn2+（氧化反应） 正极：2H+ + 2e- = H2 ↑（还原反应） 电池总反应：Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑ 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 二、原电池 通过实验我们知道，化学能不仅可以转化为热能，还可以转化为电能 1、概念：像这种由化学能直接转化为电能的装置叫做原电池 2、本质：自发的氧化还原反应 二、原电池 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－===Zn2+ 2H++2e－===H2↑ 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↑ 外电路 内电路 e－ I 电子不下水，离子不上岸 3、工作原理 C 如何构成原电池？ 序号 ① ② ③ ④ 实验 装置 能否 构成原电池 构成原电池 的条件 能 2个电极：活动性不同的2种金属 或 金属+能导电的非金属 能 不能 能 序号 ⑤ ⑥ ⑦ 实验 装置 　　　　　　　 能否 构成原电池 构成原电池 的条件 能 电极必须插在电解质溶液中或熔融电解质中 能 不能 序号 ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ 实验 装置 能否 构成原电池 构成原电池 的条件 不能 两极用导线连接形成闭合回路 能 能 不能 序号 ⑫ ⑬ 实验 装置 能否 构成原电池 构成原电池 的条件 能 不能 1、自发进行的氧化还原反应 2、反应实质：一般 原电池的负极和电解质溶液发生氧化反应 Cu 二、原电池 4、原电池的构成条件 理论上，自发的