2.2 化学反应与能量转化-原电池 第2课时 课件-2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

聚焦思维进阶 促进模型建构 —《氧化还原反应与电化学》大单元教学设计 第2课时 （鲁科版 必修2 原电池） 普通高中化学鲁科版高一下学期必修课程 1.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化 2.以原电池为例认识化学能可以转化为电能 3.从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理 学习目标 化学核心素养 目录 CONTENTS 1 考情透视 2 探究新知 3 课堂演练 4 总结升华 考情透视 考情透视·目标导航 4 化学反应中能量转化的形式 化 学 能 热能 电能 热能 光能 电能 铝热反应焊接钢轨 光能 探究新知 形 形 色 色 的 电 池 化学电池是根据原电池原理制成的。原电池是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置 氧化还原反应：实质有电子的转移 得电子（被还原）→元素化合价降低→还原反应 还原剂： 氧化剂： 失电子（被氧化）→元素化合价升高→氧化反应 思考：如何形成电流？ 电荷的定向移动。电子带负电荷 2H2+O2=2H2O 观察·思考 思考问题： 1. 简易氢氧燃料电池是如何将化学能转化成电能的？ 2. 组装电池需要满足哪些基本条件？ 现象：电流表指针发生明显偏转 2H2+O2=2H2O + - 负极反应物 失电子氧化反应 正极反应物 得电子还原反应 简易氢氧燃料电池能够给用电器提供电势差，是由于在两个石墨电极上有得失电子能力不同的物质，当形成闭合回路时，便会产生电流 1.原电池工作原理 还原剂失电子 负极（—） 氧化剂得电子 正极（+） 电子流出 电子流入 离子 导体 e- 导体 导线 电解质溶液 发生氧化反应 发生还原反应 + - e- 电解质溶液 传导电子 2H2+O2=2H2O 还原剂 氧化剂 课本55页 构成原电池的条件有哪些？ 自发进行氧化还原反应 必须有电解质溶液或熔融的电解质 两个电极必须相连并形成闭合回路 两种活泼性不同的导电材料作电极 反应 电极 ①两种活泼不同的金属； ②一种金属与一种非金属（如石墨） ③两电极都是其它材料(惰性电极) 溶液 回路 外电路：导线作电子导体 内电路：电解质溶液作离子导体 原电池 的构成 条件 2.两个电极 3. 电子导体 1.自发进行氧化还原反应 ——导线 ——传导电荷的电解质 ——导电的固体 闭合回路 2.原电池的构造 4. 离子导体 课本55页原电池工作原理 F M N 1、下列哪几个装置能形成原电池？ O V X V X 【练一练】 X X X V 15 活动·探究 实验目的 利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释放的能量转化为电能。 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 实验用品 锌片，铜片，石墨棒，稀硫酸，稀盐酸； 烧杯，导线，电流表，开关。 问题：如何把一个氧化还原反应设计成原电池呢？ 小组合作，根据实验目的和实验用品设计一个简单的原电池 课堂演练 方法指导 氧化还原反应 原电池 氧化还原反应 分开进行 形成闭合回路 设计原电池的基本思路 注意：氧化还原反应中的还原剂一定是负极反应物，氧化剂一定是正极反应物 负极材料选择 正极材料选择 离子导体选择 不与正极反应物和离子导体发生反应且能导电的固体 金属（活动性比负极弱）或石墨 一般是能电离出正极反应物离子的电解质溶液 （燃料电池正极反应物为O2，电解质不做反应物） 负极反应物为金属时，用负极反应物做负极材料（活动性比正极强） 负极反应物不导电时，负极材料用惰性导电材料（如石墨） 原电池正负极材料和离子导体的选择 Zn+2H+====Zn2++H2↑ 设计思路及依据 实验装置 实验现象 Zn+2H+====Zn2++H2↑ 确定 负极 选择负极反应物:_ ___ 选择负极材料:___ _ 确定 正极 选择正极反应物:____ ___ 选择正极材料:___________ 构成闭 合回路 选择离子导体:____________ 选择电子导体:___ _ 电流表指针发生偏转； 锌片逐渐溶解； 铜片表面有气泡生成。 锌片 锌片 氢离子 铜片或石墨 稀硫酸或稀盐酸 导线 【模型建构】 装置 维度 原理 维度 负极 材料 正极 材料 离子 导体 电极反应物 反应过程 电极产物 化学电源 装置 要素 原理要素 还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物 失电子 得电子 电子移动方向 阳离子 阴离子 宏观 微观 Zn – 2e– = Zn2+ 负极 材料： Zn 正极 材料： 石墨或者铜片 反应： 电解质（离子导体）： 稀硫酸或稀盐酸 反应： Zn+2H+====Zn2++H2↑ 2H++2e-=H2↑ 装置 要素 原理 要素 铜锌原电池 化学电池的分类 干电池 （一次电池） 充电电池 （二次电池） 燃料电池 课堂小结 化学电池 原电池 工作原理 构成 设计 电极 离子导体（电解质溶液） 电子导体（导线） 自发氧化还原反应 找电极材料、找电解质溶液、形成闭合回路 总结升华 聚焦整体建构 发展核心素养 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$