第六章 第一节 第2课时 化学反应与电能-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步课件PPT（人教版）

该高中化学课件聚焦“化学反应与能量”核心知识点，课堂导入通过关联必修第一册化学反应基础，搭建从物质变化到能量变化的学习支架，帮助学生梳理前后知识脉络，构建系统认知。 其亮点在于以教材资源更新为基础，结合重点难点突破与新高考题型设计，渗透化学观念与科学思维。通过样题精练、新情境问题探究，引导学生理解能量变化规律，提升证据推理能力，既助力学生深化理解，也为教师提供高效教学支持。

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通过对原电池的学习，体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料昨研制新型电池的重要性。主动关系与资源开发等有关的社会热点问题 一、化学能转化为电能 1．化学能间接转化为电能 (1)过程 化学能eq \o(――→,\s\up17(燃料燃烧))热能eq \o(――→,\s\up17(蒸汽轮机))机械能eq \o(――→,\s\up17(发电机))电能 (2)关键——燃烧(氧化还原反应)。 2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)定义：把　化学能转化为电能　的装置叫原电池。 (2)工作原理：(以铜－锌－稀硫酸原电池为例) 电极 材料 电极 名称 电子 转移 电极反应式 反应 类型 锌 负极 　失电子　 　Zn－2e－===Zn2＋　 　氧化反应　 铜 正极 　得电子　 　2H＋＋2e－===H2↑　 　还原反应　 电池反应的 离子方程式 　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　 二、化学电池——新能源和可再生能源的重要组成部分 1．一次电池——锌锰干电池 构造示意图 工作 原理 负极 　锌筒　 锌被氧化，逐渐消耗 电解质 氯化铵糊 正极 　石墨棒　 　二氧化锰　被还原 特点 放电后　不能　充电 便于携带，价格低 2.二次电池 3．发展中的燃料电池 　　　 原电池的构成条件及正、负极的判断 1．构成电池 (1)两极材料。两种活动性不同的金属或由金属和能导电的非金属材料组成。 (2)两极浸在电解质溶液中。 (3)形成闭合回路 2．正、负极的判断 [温馨提示]　在判断原电池正负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱，还要考虑电解质溶液。 (1)Mg—Al和稀盐酸构成原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。 (2)Al—Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓硝酸，Cu作负极。 [典例示范] [典例1] 如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是(　　) A．B极为原电池的正极 B．A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 C．C中阳离子向A极移动 D．A极发生氧化反应 解析：C　[原电池中，负极金属失去电子，溶解，质量减小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两项正确；离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D项正确。] [规律总结]　对于原电池工作原理常考查的几个方面可用顺口溜帮助掌握。原电池分为两极；负极氧化正还原；电子由负流向正；离子阳正阴向负。 [学以致用] 1．关于原电池的叙述中正确的是(　　) A．构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属 B．原电池是将化学能转变为电能的装置 C．原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质生成 D．原电池的正极是还原剂发生反应，总是溶液中的阳离子在此被还原 解析：B　[构成原电池电极的也可以是非金属导体，A项错；燃料电池中负极不溶解，C项错；D选项应是氧化剂在原电池的正极上发生还原反应。] 　 　原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 如实验室中用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。因为粗锌中的杂质、锌、稀硫酸形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。 2．比较金属的活动性强弱 如把两种金属Zn和Cu用导线连接后，插入到稀硫酸中，能观察到Zn极溶解，Cu极上有气泡产生，根据观察到的现象可以判断出Zn极是负极，Cu极是正极。由原电池原理，可知金属的活动性：Zn>Cu，即原电池中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。 3．设计原电池 (1)依据 已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 (2)实例 以Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑为例 [温馨提示]　设计原电池的方法 (1)电极材料的选择 在原电池中，选择还原性较强的物质作负极，原电池的电极必须能导电。一般情况下，两个电极的构成有如下情况：①活动性不同的两金属；②金属和非金属(常见的锌锰干电池)；③惰性电极(铂电极或石墨电极)。 (2)电解质溶液的选择 电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者考虑电解质溶液中溶解的其他物质与电极反应(如空气中的氧气)。 [典例示范] [典例2] 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： 实验 装置 部分 实验 现象 a极质量减小，b极质量增大 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 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 解析：C　[装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。 因此四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c，选C。] [学以致用] 2．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与过量的锌反应，为加快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是(　　) A．加入适量的6 mol·L－1的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量的蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 解析：B　[A项能加快反应速率，但增加了氢气的总量；C、D两项不影响H2的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率；B项发生反应Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu，形成Cu—Zn原电池，加快了反应速率。] 1．下列设备工作时，是将化学能转化为电能的是(　　) A B C D 铅蓄电 池充电 锂离子电 池放电 太阳能 集热器 燃气灶 解析：B　[A.铅蓄电池充电是电能转化为化学能，A项错误；B.锂离子电池放电是将化学能转化为电能，B项正确；C.太阳能集热器是太阳能转化为热能，C项错误；D.燃气灶是化学能转化为热能，D项错误。] 2．如图所示装置，能够组成原电池的是(　　) 解析：C　[A项，两电极材料相同，且不能发生氧化还原反应，不能组成原电池，错误；B项，两电极材料相同，不能组成原电池，错误；C项，装置为原电池，Zn为负极，Cu为正极，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，正确；D项，乙醇溶液不是电解质溶液，不能组成原电池，错误。] 3．下列叙述正确的是(　　) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．锌锰干电池中，锌电极是正极 C．甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极是负极，发生还原反应 D．废旧电池需回收集中处理的原因是为了利用电池外壳的金属材料 解析：A　[锌锰干电池中，锌电极是负极，B错误；甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，发生氧化反应，C错误；废旧电池回收处理的主要原因是防止电池中的重金属阳离子对环境造成污染，D错误。] 4．如图为番茄电池，下列说法中正确的是(　　) A．一段时间后，锌片质量会变小 B．铜电极附近会出现蓝色 C．电子由铜通过导线流向锌 D．锌电极是该电池的正极 解析：A　[番茄电池中锌是负极，铜是正极，负极锌会失去电子溶解，质量减小，A对、D错；铜极是正极，不参与电极反应，电子由负极锌移向正极铜，C错；氢离子在铜片上得电子，从而铜片上有气泡产生(氢气)。] 5．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。 正极反应：__________________________________________； 负极反应：___________________________________________。 解析：负极发生氧化反应，反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极发生还原反应，反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。负极：Cu；正极：C或铂；电解质溶液：FeCl3溶液。 答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)装置图 正极反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 负极反应：Cu－2e－===Cu2＋ $