实验活动6 化学能转化为电能-课件- 2024-2025学年下学期高一化学同步精品课堂(新教材人教版必修2)

第六章 化学反应与能量 实验活动6 化学能转化为电能 课堂总结与练习 03 新课讲授 02 目录 Contents 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 理解原电池原理：认识原电池是将化学能转化为电能的装置，理解原电池的工作原理，包括电极反应、电子转移、离子迁移等过程，能写出简单原电池的电极反应式和总反应式。 掌握原电池构成条件：掌握原电池的构成条件，能够根据给定的材料设计并组装简单的原电池，通过实验探究理解各构成要素对原电池工作的影响。 核心素养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 变化观念与平衡思想 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 新课讲授 02 不同价态含硫物质的转化 实验目的 理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用,体会化学的价值。 认识原电池的构成要素及其作用。 实验方案设计 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 实验仪器 烧杯、导线、电流表。 实验药品 锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 (1)用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接，使锌片和铜片接触，观察电流表指针是否发生偏转；用石墨棒代替铜片进行上述实验。观察现象并解释。 电极材料Ⅰ 电极材料Ⅱ 电流表指针 是否发生偏转 解释 锌片 铜片 　　　　  　　　　　　　　　　　　　　  锌片 石墨棒 　　　　  否 否 没有电解质溶液,不能形成回路 电极材料的选择 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 (2)将锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象;再插入铜片,观察现象;取出铜片,插入石墨棒,观察现象。 电极材料的选择 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 实验 装置 实验 现象 原因 解释 锌片逐渐溶解,表面有气泡 锌片逐渐溶解,表面有气泡，铜表面无气泡 锌片逐渐溶解,表面有气泡，石墨表面无气泡 Zn能与H+反应生成H2 Zn能与H+反应生成H2,Cu不能与H+反应 Zn能与H+反应生成H2,C不能与H+反应 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 原电池实验 实验材料 实验现象 解释 Zn、Cu、H2SO4 ①锌片溶解 ②铜片不溶解，表面产生无色气泡 ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至铜片表面产生电流，溶液中的H＋在铜片表面获得Zn失去的电子生成H2 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 原电池实验 用导线将电流表分别与电极材料Ⅰ、Ⅱ相连接,并插入盛有下 列表中溶液的烧杯里(见图),观察电流表指针偏转情况,记录 在下表中。 编号 电极材料Ⅰ 电极材料Ⅱ 烧杯中溶液 电流表指针偏转方向 ⑤ 铁片 铜片 硫酸铜 ⑥ 铜片 石墨棒 氯化铁 ⑦ 铝片 镁条 氢氧化钠 ⑧ 锌片 铜片 乙醇 偏向铜　 偏向石墨 偏向镁 不偏转 不同价态含硫物质的转化 实验方案设计 原电池实验 用导线将电流表分别与电极材料Ⅰ、Ⅱ相连接,并插入盛有下 列表中溶液的烧杯里(见图),观察电流表指针偏转情况,记录 在下表中。 编号 电极材料Ⅰ 电极材料Ⅱ 烧杯中溶液 电流表指针偏转方向 ⑤ 铁片 铜片 硫酸铜 ⑥ 铜片 石墨棒 氯化铁 ⑦ 铝片 镁条 氢氧化钠 ⑧ 锌片 铜片 乙醇 偏向铜　 偏向石墨 偏向镁 不偏转 化学能转化为电能 模型建构 氧化反应 Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池 电解质溶液 失e，沿导线传递，有电流产生 还原反应 2H++2e- =H2↑ 阴离子 阳离子 负极 正极 阳离子 化学能转化为电能 模型建构 活泼金属 负极 氧化反应 电子流出 阴离子移向 不断溶解质量减小 正极 不活泼金属或导电非金属 还原反应 电子流入 阳离子移向 增重或有气泡产生 依据 电极材料 电极反应 电子流向 离子迁移 电极现象 不同价态含硫物质的转化 实验讨论 根据以上实验,说明原电池的工作原理和构成要素。 原电池的工作原理： 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。 原电池的构成条件： ①有两个活泼性不同的电极; ②将电极插入电解质溶液中; ③两电极间构成闭合回路; ④能自发进行的氧化还原反应。 不同价态含硫物质的转化 实验讨论 实验①中,若将锌片换成铁丝,能否形成原电池?其原理什么? 铁的金属性比铜强,且铁可与稀硫酸自发进行氧化还原反应,故能形成原电池;符合形成原电池的条件。 课堂总结与练习 03 知识小结 原电池的构成条件及工作原理 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 还原反应 负极 正极 阳离子 阴离子 SO42- 发生溶解 产生气泡 原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 阴离子 负极 阳离子 正极 外电路 内电路 2H++2e－=H2↑ 电子流向： 负极 沿导线 正极 失去电子 得到电子 吸引阳离子 吸引阴离子 原电池工作原理 课后作业 1.下列各组材料组成如图所示装置，能形成原电池 且 作正极的是( ) D 选项 A 稀硫酸 B 蔗糖溶液 C 溶液 D C 溶液 课后作业 2.铜锌原电池装置如图所示。下列说法正确的是( ) D A.铜片释放的电子经导线流向锌片 B.若盐桥中装有含饱和溶液的琼脂，电池工作时， 移向 溶液 C.若将盐桥用铜丝替换，电流表的指针不会偏转 D.电池工作时， 为负极，发生氧化反应 课后作业 3.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的c( )减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持 溶液中电荷平衡 C 课后作业 4.有、、、 四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现 象 极质量减小； 极质量增加 极有气体产生； 极无变化 极溶解； 极 有气体产生 电流从 极流 向 极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) C A. B. C. D. 课后作业 5.实验a：将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池，铜片、锌片表面均产生气泡。实验b：将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟，锌片表面形成锌汞合金，再与铜片、稀硫酸组成单液原电池，只有铜片表面产生气泡。下列有关说法不正确的是( ) A.实验a中锌片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能 B.实验b中铜片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能 C.实验a、b中原电池总反应的离子方程式均为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ D.锌片经HgCl2溶液处理后，有利于更多的化学能转化为电能 A 谢谢大家 POWERPOINT DESIGN SO $$