6.3.1化学能转化为电能 课件 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

第一课时 原电池的工作原理 第三单元 化学能与电能的转化 温故知新 1、燃料的燃烧实现了哪些能量间的转化？ 2、常用的化石能源有哪些？新能源有哪些？ 化学反应中物质变化的同时伴随着能量变化 化学能转化为热能和光能 化石能源：煤、石油、天然气 新能源：氢能、水能、太阳能、风能等 3、化学能只能转化为的热能和光能吗？ 化学能还可能转化为电能、机械能等其他形式的能量。 铅蓄电池 各种各样的电池就是化学能与电能转化的最好体现。 实验 现象 结论 锌片溶解， 产生气泡 铜片上 没有气泡 Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铜与稀硫酸不反应 原电池 思考：化学能如何转化为电能呢？ 实验 现象 结论 锌片溶解，产生气泡，铜片上没有气泡 铜片上有气泡产生，电流表发生偏转 Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 铜与稀硫酸不反应 说明产生了电流 观察两电极，电流表指针 6 产生电流了！ 1.铜片上生成了什么气体？ 2.该气体是如何产生的？ 3.电子从何而来？ 原电池 电子 沿导线传递，产生电流 Cu Zn - Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ - - - - - - - - - - Zn2+ H+ SO42- 静电作用 H2 H2 H2 Zn Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 负极 电极自身 失去电子 较活泼金属 2H++2e－=H2↑ 还原反应 正极 溶液中阳离子得到电子 不活泼金属或石墨 外电路 电子 阳离子 阴离子 原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 原电池总反应式： 。 负极 氧化反应 Zn- 2e- ===Zn2＋ 正极 还原反应 2H＋＋2e-===H2↑ Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 原电池 总结 原电池中： 电解质溶液中，阳离子向正极移动， 阴离子向负极移动。 电子的移动方向： 离子的移动方向： 从负极流出，经导线流向正极。 口诀 电子不下水，离子不上岸 原电池 多数情况下 原电池的构成条件 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 1.(形成条件)如图所示的装置能够组成原电池的是( ) C 酒精 探究1：若将两块锌片用导线相连插入盛有硫酸铜的烧杯里，将观察到什么现象？可得出什么结论？ 结论： Zn的表面逐渐溶解，灯泡不亮 现象： 无电流产生 探究2：若将原装置中的铜片换成石墨，现象将如何呢？可得出什么结论？ Zn的表面逐渐溶解，铜片或者铁片表面有紫红色物质产生，灯泡亮 现象： 有电流产生 结论： 深入探究锌-铜-硫酸铜原电池形成的条件 探究3：该装置中硫酸铜换成酒精，还能形成原电池吗? 灯泡不亮 现象： 结论： 无电流产生 拓展视野 钢铁的电化学腐蚀原理及其应用 (1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有少量 (2)钢铁表面会形成无数微小的原电池，负极是 ，正极是 。 O2、H+、OH- (3)负极反应式是 ________ __，正极反应式是________________ (4)总反应的化学方程式是 _______________， _______________________________;最终生成 。 Fe C 2Fe－4e－===2Fe2＋ 2H2O＋O2＋4e－ = 4OH－ 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 红棕色的铁锈(Fe2O3·xH2O) 3．解释生活中的现象 （2）暖贴 主要成分：铁粉、碳、食盐、水、吸水布（吸水棉） 使用方法：撕开后进入空气（提供氧气，供吸氧腐蚀用） 原理： 负极反应： 正极反应： ； 总反应：2Fe＋ O2 ＋ 2H2O ＝2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2＋O2 ＋ 2H2O ＝4Fe(OH) 3 在此反应过程中放热，因此成为“暖宝宝”“热敷袋” 2Fe－4e-＝2Fe2+ O2＋2H2O＋4e-＝4OH- 原电池工作原理的应用 原电池工作原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。 思考 实验室制氢气，用纯锌还是粗锌（含碳）快？ 粗锌放入稀硫酸中构成原电池，化学反应速率增大。 如果只有纯锌，怎样处理才能加快反应速率？ 可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。 例1：下列制取氢气的反应中反应速率最快的是( ) C.粗锌和1 mol/L 盐酸 A.纯锌和1 mol/L 硫酸 B.纯锌和18 mol/L 浓硫酸 D.粗锌和1 mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液 D 三、原电池原理的应用： （1）加快反应的速率 （2）比较金属的活动性强弱 负极 活泼金属作负极 发生氧化反应 反应中质量减少 正极 不活泼金属作正极 发生还原反应 质量不发生变化 例2：下列叙述中，可以说明金属甲比金属乙活泼性强的是( ) C.用甲、乙作电极组成原电池时，甲作负极 A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2放出 B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多 D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强 C 三、原电池原理的应用： （1）加快反应的速率 （2）比较金属的活动性强弱 （3）用于金属的防护 （被保护金属作正极） 例3：下列各情况，其中铁片腐蚀由快到慢的顺序是 。 (2) (1) (3) （4）设计原电池 例：2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+为依据。 ①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式 ②确定电极材料 ③确定电解质溶液 一般选反应物中的电解质溶液即可 ④构成闭合回路 课堂小结 Lavf53.24.2 EVCapture4.1.3软件录制 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.30.100 $$