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

人教版必修第二册 第一节 化学反应与能量变化 第二课时 化学反应与电能 我国发电以什么为主？ 火力发电 思考与交流： 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。 关键——燃烧(氧化还原反应) 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。 化学能 热能 机械能 电能 思考与交流： 我国为什么以火力发电为主，优缺点有哪些？ 优点：煤炭我国资源丰富，廉价方便； 电能清洁安全，又快捷方便。 缺点：产生大量温室气体；废气可能导致酸雨；废料、废水； 火力发电的优缺点 能量转换效率低。 直接？ 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 能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？ 电池在日常生活中的应用随处可见 你知道传说中的“水果电池”吗？ 简易电池的设计与制作 【目的】设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。 【用品】水果（苹果、柑橘或柠檬等），锌片，铜片等金属片，石墨棒， 导线，电流表。 【实验】 （1）水果电池 （2）简易电池 【实验6-3】 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。 电池的原理是什么呢？先来看个探究实验 铜片和锌片上的现象 【实验探究】 1.将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片溶解，锌片上有气泡冒出，铜片上无现象 2.用导线连接锌片和铜片 锌片溶解，铜片上有气泡冒出 3.用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表 电流表指针发生偏转 【实验结论】装置中有电流产生，化学能转化为电能 【解释现象】 锌片：Zn－2e－ = Zn2+ Zn片失去电子变成 Zn2+ 进入溶液。 （氧化反应） Zn 与 Cu 用导线连在一起， Zn 比 Cu 活泼， 铜片：2H+＋2e－ = H2 ↑ （还原反应） 溶液中的 H＋得电子被还原成 H2 总离子反应式： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 电子经导线流向Cu片 一、原电池 1.定义： 将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池 电源 2.正负极： + - 负极： 电子流进（或电流流出）的一极 正极： 电子流出（或电流流进）的一极 负极 正极 2H++2e-=H2↑ 还原反应 氧化反应 Zn－2e-=Zn2+ 原电池总离子反应式： ； Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 3.电极反应式： 一、原电池 （两个电极反应之和） 小结： 负极 失去电子的一极 氧化反应 活动性强 正极 得到电子的一极 还原反应 活动性弱 4.工作原理： e- ↑ e-→ e- ↓ 阳离子 阴离子 外电路： 内电路： 阳离子 → 正极 阴离子 → 负极 负极 → 正极 e- 这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流 正极 → 负极 Ⅰ 一、原电池 二、构成原电池的条件 构成原电池的条件：实验探究 用品：锌片、铜片、石墨， 硫酸、硫酸铜、酒精， 导线、电流表、烧杯。 要求：请选择上述用品，设计原电池装置， 并画出装置简图，仪器药品不限。 理论上，自发的 反应均可构成原电池。 氧化还原 条件一：有活泼性不同的两个电极（两种金属或金属和非金属导体） 二、构成原电池的条件 可以 A A 不可以 A 可以 形成条件二：电极需插进电解质溶液（或熔融电解质）中； 二、构成原电池的条件 A 可以 A 不可以 A 可以 形成条件三：必须形成闭合回路 二、构成原电池的条件 A Cu Zn H2SO4 不可以 可以 Zn H2 SO4 H2 SO4 A Cu 盐桥 不可以 ①能自发的发生氧化还原反应。 两极一液成回路 本质：氧化还原反应 二、构成原电池的条件 ②两种活动性不同电极。 ③电极必须插入电解质溶液（或熔融电解质）。 ④电极用导线相连构成闭合回路。 （活泼性不同的金属或一种金属和另一种非金属导体） 问题与讨论 1.在水果电池中，水果的作用是什么？ 水果起到了电解质溶液的作用。 a.活泼性不同的金属； 问题与讨论 通过比较不同材料作电极的简易电池， 你是否发现电极材料的选择有