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 2015年中国电力生产量构图 2020年中国电力生产量构图 任务一：感知生产、生活中化学能与电能的转化 1. 火力发电——化学能间接转化为电能 蒸汽 化学能 热能 机械能 电能 燃烧 发电机 任务一：感知生产、生活中化学能与电能的转化 ? 直接 电流 电荷定向移动 化学能 电能 闭合回路 氧化还原反应 氧化反应:失去e- 还原反应:得到e- 定向移动 任务一：感知生产、生活中化学能与电能的转化 我们想一想能不能不经历中间过程，直接将化学能转电能呢？这就是我们这节课探究的主要点。化学能怎样才能直接转化为电能呢，首先我们来看，要想形成电流，就要满足以下两个条件。而化学能通过化学反应得到。那么我们想一想哪一类反应才能将化学能转化为电能呢。这一类化学反应首先要有得失电子的发生，也就是我们所学的氧化还原反应，氧化反应失电子，还原反应得电子，失去的电子通过定向迁移给了得电子的一方。 【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 任务二：揭秘原电池 实验6-3 任务二：揭秘原电池 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 任务二：揭秘原电池 活动2：基于实验结果分析原电池工作原理 铜片、石墨棒上怎么会有气泡？气泡是什么？ 2H++2e-=H2↑ 谁失去电子并向铜表面提供电子呢？ Zn-2e-=Zn2+ 电子如何从锌移动到铜这一端呢？ 导线 任务二：揭秘原电池 电流的方向是正电荷移动的方向。类比如何判断原电池的正负极材料？ 正极材料：Cu 2H++2e-=H2↑ 负极材料：Zn Zn-2e-=Zn2+ 电流的方向 任务二：揭秘原电池 (1)定义：将化学能转化为电能的装置 (2)本质：将氧化反应和还原反应分开，分别在两个不同的区域进行 (3)电极： 负极：电子流出的一极，发生氧化反应； 正极：电子流入的一极，发生还原反应。 问：电子能不能在溶液中自由移动？导线和溶液中的导电微粒相同吗？原电池的工作原理又是怎么样的？ 任务二：揭秘原电池 稀硫酸 锌片 铜片 Zn-2e－=Zn2+ 氧化反应 负极 发生溶解 2H++2e－=H2↑ 还原反应 正极 产生气泡 外电路 内电路 负极 沿导线 正极 正极 沿导线 负极 电子流向： 电流方向： 阳离子 正极 阴离子 负极 原电池总反应：_____________________ 注意：电子不下水，离子不上岸 Zn+2H+=Zn2++H2↑ (4)工作原理 任务二：揭秘原电池 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） 可以 A A 不可以 A 可以 (5)构成条件 任务二：揭秘原电池 形成条件二：电极需插进电解质溶液（或熔融电解质）中； A 可以 A 不可以 A 可以 (5)构成条件 任务二：揭秘原电池 形成条件三：必须形成闭合回路 A Cu Zn H2SO4 不可以 不可以 (5)构成条件 任务二：揭秘原电池 (5)原电池的构成要素 2. 原电池 核心灵魂：自发的氧化还原反应 躯壳装置： ①两个电极做正负极（金属与金属、金属与非金属） ②电解质 (溶液或者熔融) ③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 负极：活动性较强的金属作负极，失电子，发生氧化反应 正极：活动性较弱的金属或能导电的非金属（如：石墨）作正极，得电子，发生还原反应。 两极一液成回路 (6)原电池的正负极判断方法 2. 原电池 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 稀硫酸 (7)原电池原理的应用 2. 原电池 ①比较金属活泼性 方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。 Al—Zn—NaOH Al—Cu—浓HNO3 一般规律：电极质量较