6.1.2原电池 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第六章 化学反应与能量 第2课时 原电池 第一节 化学反应与能量变化 人教版高中化学必修第二册 01 02 1、通过实验探究，从宏观和微观两个层面认识化学能可以转化为电能； 2、结合氧化还原反应原理，掌握原电池装置特点及工作原理； 3、探究原电池的构成条件。 1、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、了解原电池的应用。 学习目标 Chemistry 娜些年华 (娜) - 新课导入 手机和橙子我们在生活中常见，它们能联系在一起吗？ Chemistry 2015年我国发电总量构成图 蒸汽 化学能 热能 机械能 电能 燃烧 发电机 火力发电原理 ①使用的化石燃料属于不可再生资源；②化石燃料的燃烧会产生大量的有害 气体(如SO2、CO等)及粉尘，污染环境；③能量经过多次转化，能量利用率低。 问题1：火力发电有什么缺点？ 直接？ 活动一：化学能与电能的转化 Chemistry 生活中常见的电池 纽扣电池 干电池 铅酸电池 锂电池 电池是如何产生电流的？ 活动一：化学能与电能的转化 Chemistry Chemistry 实验一 【实验探究】按照图示演示实验一、实验二，观察现象 锌片：不断溶解且产生气泡 铜片：无明显现象 Zn＋2H＋ = Zn2＋＋ H2↑ 得 2×e- 失 2e- 现象： 锌片：不断溶解 铜片：产生大量气泡 现象： 活动一：化学能与电能的转化 实验二 Chemistry 锌片：不断溶解 铜片：产生气泡，指针偏转 实验现象： 实验结论： 有电流产生，装置中化学能转化为电能 问题2：铜片上为什么会有气泡冒出，H+得到的电子是Cu失去的吗？ 稀硫酸 锌片 铜片 实验三 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? 活动一：化学能与电能的转化 Chemistry 活动二：初识原电池 1.原电池及其工作原理 （1）定义：利用氧化还原反应将化学能直接转变为电能的装置。 （2）工作原理【如右图】 将氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移给氧化剂。 Chemistry （3）电极与电极反应（以铜锌原电池为例） 活动二：初识原电池 铜片： Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- = H2↑ 锌片： （氧化反应） （还原反应） 负极 正极 负极：失电子（电子流出）的一极， 化合价升高，发生氧化反应。 正极：得电子（电子流入）的一极， 化合价降低，发生还原反应。 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑ Chemistry （4）反应本质： 氧化还原反应 （5）电子、电流流向 保证电解质溶液中“电荷守恒”。 一般情况下为负极与电解质溶液的反应。 电子：由负极→沿导线→正极 电流：由正极→沿导线→负极 阴离子：移向负极 阳离子：移向正极 活动二：初识原电池 外电路： 内电路： Chemistry 负极 正极 电子流入（Cu） 电子流出(Zn) 经外电路 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 阳离子 正极(Cu) 阴离子 负极(Zn) 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 活动二：初识原电池 原 电 池 工 作 原 理 模 型 Chemistry H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) Zn Cu 负极( ): . 正极( ): . 总反应式: . 负极( ): . 正极( ): . 总反应式: . 【例1】：请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，写出电极反应式和总反应式。 Ag Fe I e- e- I Fe Ag Fe－2e - = Fe2+ 2H++2e - = H2↑ Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑ Zn Cu Zn－2e - = Zn2+ Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu 典题精练 Chemistry 实验用品 铁片 碳棒 稀硫酸 CuSO4溶液 乙醇 烧杯 导线 电流表 开关 锌片 铜片 活动三：探究原电池的构成条件 Chemistry 活动三：探究原电池的构成条件 形成条件一：必须存在自发的氧化还原反应 →关键 分组实验一 Chemistry 活动三：探究原电池的构成条件 形成条件二：活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 分组实验二 Chemistry 活动三：探究原电池的构成条件 形成条件三：电极需插进电解质溶液中 分组实验三 Chemistry 活动三：探究原电池的构成条件 形成条件四：必须形成闭合回路 分组实验四 Chemistry 口诀：自发两极一液成回路 原电池的形成条件: ①能自发地发生氧化还原反应 ②两种活泼性不同的导电电极 ③要有电解质溶液（酒精、蔗糖不是电解质） ④要形成闭合回路 活动三：探究原电池的构成条件 Chemistry 典题精练 【例2】判断下列装置能否构成原电池？若不能请说明理由？若能，指出正负极名称 A B C D Chemistry 活动四：原电池原理的应用 （1）加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。 实验室制取氢气时，常在稀硫酸中加入少量的硫酸铜溶液，其目的是什么？ 思考 Zn和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu，然后Zn、Cu、稀硫酸形成Cu－Zn微小原电池，加快反应速率 Chemistry 活动四：原电池原理的应用 （2）比较金属活动性强弱 一般作负极的金属比作正极的金属活泼 【例3】有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 由此可判断这四种金属的活动性顺序是：(　 ) A．a>b>c>d　 B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c C Chemistry （3）设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 【例4】利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计原电池。 （1）负极材料：___；正极材料：__________； 电解质溶液：___________。 （2）写出电极反应式 正极：__________________； 负极：________________。 （3）画出原电池装置图。 活动四：原电池原理的应用 铜 银(或碳棒) AgNO3溶液 2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋ Chemistry 活动五：学以致用 格林太太是一位漂亮、爱打扮又爱虚荣的妇女。为了显示她的富有，她特意去将她的一颗门牙镶成了金牙。有一天，格林太太不小心摔了一跤，门牙也摔掉了一颗。爱美的格林太太拿不出更多的钱来再镶一颗金牙，便让医生给她镶了一颗铜牙……令人不解的是，格林太太从此头疼、夜间失眠、心情烦躁接踵而至。在看过了很多医生后，都没有找到原因。更奇怪的是，新镶上去的铜牙好像在慢慢地变小，而且还逐渐变得粗糙起来，有的地方还出现了一些小洞，而金牙上面也逐渐多了些许小疙瘩…… 你能用所学的化学知识解释吗？ Chemistry 活动五：学以致用 Cu Zn 结合上述硫酸发电图和本节课所学知识谈谈你的感受与收获，并画出自己的“穿越发电器”与同学分享。 Chemistry 1800年，意大利科学家伏打发明了世界上最早的电池--伏打电池。由于它的诞生，加深了人们对光、热、电磁、化学变化之间的关系的认识，导致了与电化学、电磁相联系的一系列重大的科学发现，也为电力应用开辟了广阔的前景。 人类历史上的第一块电池--伏打电池 拓展延伸——电池发展史 Chemistry 拓展延伸——电池发展史 1836年，英国科学家丹尼尔发明了第一块可充电的原电池，称为“丹尼尔电池”。 1859年，法国科学家普朗特发明了第一块铅酸电池，这是目前仍然在使用的最古老的原电池之一。 1890年，英国科学家赫尔姆霍茨发明了镍镉电池。 1905年，美国科学家爱迪生发明了镍铁电池。 1950年代，科学家们开始研究锂离子电池。 1990年代，随着移动设备的普及，锂离子电池得到了广泛应用。 结束 教学 Chemistry 将氧化还原反应分开在两极进行，还原剂失去的电子通过导线转移氧化剂。 3.反应本质： 氧化还原反应 4.电子、电流流向： 5.原电池的构成条件：： 电极需插进电解质溶液中 必须形成闭合回路 自发的氧化还原反应 活泼性不同的两个电极 6.原电池的应用 1.定义： 2.工作原理: 将化学能直接转变为电能的装置。 课堂小结 外电路：电子由负极→正极，电流由正极→负极。 内电路：阴离子移向负极， 阳离子移向正极； Chemistry 【课后练习】 1、课后可以做个可乐电池或柠檬电池，感受化学电池的魅力。 2、完成导学案58—60页作业。 谢 谢 观 看! 返回首页 Chemistry Lavf58.20.100 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.72 实验 装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解； c极有气体产生 电流从a极流向d极 Lavf58.20.100 $