第六章 第一节化学反应与能量变化（第二课时） 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 化学反应与电能 1．通过实验探究并结合氧化还原反应原理，从宏观和微观两个层面认识化学能可以转化为电能，并构建原电池模型，发展证据推理与模型认知化学学科核心素养。 2．通过阅读教材，了解常见的化学电池，体会研制新型电池的重要性。了解一次电池、二次电池和燃料电池。 核心素养 2015年我国电力生产量构成图 情境导学 我们日常使用的电能主要来自火力发电。 任务一：火力发电 1.火力发电的原理 通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能间接转化为电能。 2.火力发电的能量转化过程 化学能（燃料） 燃烧 热能 蒸汽 轮机 机械能 发电机 电能 3.火力发电的弊端 ①化石燃料是不可再生能源，会造成能源危机； ②化石燃料燃烧会产生大量污染性物质（SO2、CO、NOx、粉尘等）； ③能量经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低。 思考：是否有一种装置可以使氧化还原反应释放的能量直接转化为电能？ 任务二：原电池 1.认识原电池的原理 【实验探究】 Zn 稀H2SO4 Cu 实验1 Zn 稀H2SO4 Cu 实验2 A Zn 稀H2SO4 Cu 实验3 任务二：原电池 【实验6-3】 1.认识原电池的原理 任务二：原电池 1.认识原电池的原理 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 任务二：原电池 1.定义： 把化学能直接转化为电能的装置 2.本质： 自发进行的氧化还原反应 3.原电池模型： A Zn 稀H2SO4 Cu ①导线上（外电路）电子的移动方向？ 溶液中（内电路）离子的移动方向？ ②你知道锌片和铜片上面发生哪些反应吗？ 电子移动方向：锌片→铜片 电流移动方向：铜片→锌片 阴离子移向：锌片 阳离子移向：铜片 锌片 电子流出的一极 作负极 Zn－2e-=Zn2+ 铜片 电子流入的一极 作正极 2H++2e-=H2↑ 负极 正极 Zn-2e-=Zn2+ 2H+ +2e-=H2 Zn失去电子，发生氧化反应 H+在铜极上得到电子，发生还原反应 电子从锌极流出 流入铜极. 经外电路 e- e- Zn2+ H+ H+ SO42- H H 4.原电池的工作原理：氧化还原反应 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 电流从正极流向负极 外电路：导线（电子不下水）；内电路：电解质溶液（离子不上岸） 判断依据 负极 正极 电极材料 电子流向 电流流向 电极反应 电极现象 溶液中离子流向 活泼金属 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 电子流入 电子流出 氧化反应 还原反应 质量减小或溶解 有气泡产生或质量增加 阴离子流向负极 阳离子流向正极 电流流入 电流流出 任务二：原电池 原电池正负极的判断方法 G 思考：将稀硫酸换成硫酸铜溶液， 分析其原理。 负极： Zn-2e-=Zn2+（锌片溶解） 正极： Cu2++2e-=Cu （红色固体析出） 总反应： Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ 负极 正极 硫酸铜溶液 形成条件一： 通常用活泼性不同的两种材料作电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等） 任务二：原电池 5.原电池构成条件： 形成条件二：两极之间填充电解质溶液； 盐酸 4 5 任务二：原电池 5.原电池构成条件： 形成条件三：必须形成闭合回路 6 任务二：原电池 5.原电池构成条件： 形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应 7 任务二：原电池 5.原电池构成条件： 归纳总结：原电池的构成条件有哪些？ 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 任务二：原电池 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 A B C D E 1.请同学们认真思考并回答下列哪些装置能构成原电池？ F G H I 典例精讲 √ √ √ 含碳杂质的锌 稀硫酸 √ 2.将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是（ ） D 3．有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C