第二章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池-【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（鲁科版）

该高中化学课件聚焦“化学反应能量转化的重要应用——化学电池”，系统梳理原电池的构造、原理、设计及分类，从氧化还原反应切入，通过实验装置分析与电极反应推导，搭建从能量转化理论到化学电池应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，结合对比表格（如正负极判断依据）、规律总结顺口溜等，培养学生科学思维，通过锌铜原电池等实例及绿色化学理念渗透科学态度与责任，助力学生提升知识应用能力，为教师提供系统教学资源。

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3．从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理 4．体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性 ①变化观念与平衡思想 能认识原电池反应中伴随着能量变化 ②科学探究与创新意识 能对实验中的“异常”现象和已有结论进行反思、提出质疑和新的实验设想，并进一步付诸实施 ③科学态度与社会责任 尊重科学原理道德，能依据“绿色化学”思想和科学原理对原电池的化学过程进行分析，权衡利弊，作出合理的决策 [知识梳理] 一、原电池的构造及原理 1．原电池原理 (1)原电池：一种利用　氧化还原反应　将　化学能直接转化成电能　的装置。 (2)原电池原理 实验装置 原电池 原理 还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生　氧化　反应和　还原　反应，并通过能导电的物质形成　闭合回路　产生　电流　 两极反应 负极 氢气　失电子　，发生　氧化　反应 正极 氧气　得电子　，发生　还原　反应 电子转移 电子由　负　极通过导线流向　正　极，形成电流 2.原电池的构成 二、原电池的设计 1．基本思路 2．具体流程 3．实例 (1)原电池设计 依据 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 实验现象 确定 负极 选择负极反应物：　锌片　 锌片 　逐渐溶解　； 正极材料 　表面有气　 　泡生成　。 选择负极材料：　锌片　 确定 正极 选择正极反应物：　氢离子　 选择正极材料：　石墨或铜片　 构成闭 合回路 选择离子导体：　稀硫酸或稀盐酸　 选择电子导体：　导线　 (2)装置及电极反应 ①装置 ②电极反应 负极反应：　Zn－2e－===Zn2＋　，　氧化　反应； 正极反应：2H＋＋2e－===H2↑，还原反应。 三、原电池的分类 原电池的原理及电极判断 1．原理(以铜锌原电池为例) 2．正负极的判断 [易错提醒]　判断正负极时应注意的几个问题 (1)活泼性强的不一定是负极，如镁和铝放入氢氧化钠溶液中形成原电池，铝是负极；铜和铝放入浓硝酸中形成原电池，由于铝的钝化，铜是负极。 (2)燃料电池中电极不参与反应，通入燃料的一极为负极，通入助燃剂(一般为氧气)的一极为正极。 (3)如果给了电池反应，正、负极还可以根据化合价的改变来判断，化合价升高的物质失电子，为负极；化合价降低的物质得电子，为正极。 [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。原电池分两极；负极氧化正还原；电子由负流向正；离子阳向正阴向负。 [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 [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．制造地球卫星用到一种高能电池—银锌电池，其电池的电极反应式为：2Zn＋2OH－－2e－===2ZnO＋H2↑，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银(　　) A．负极，并被氧化　　　　 B．正极，并被还原 C．负极，并被还原 D．正极，并被氧化 解析：B　[根据化合价可知，电极反应中银的化合价降低，被还原；原电池中较活泼的金属作负极，另一电极作正极，发生还原反应，所以氧化银为正极，得电子被还原，故答案为B。] 2．某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光，装置如图。下列说法错误的是(　　) A．铜片表面有气泡生成 B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C．如果将铝片换成银片，电路中的电流方向相反 D．如果将硫酸换成NaOH溶液，LED灯也会发光 解析：C　[A.Cu作正极，电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，故铜片表面有气泡生成，A正确；B.原电池将化学能转换为电能，产生的电能使LED灯亮起来，说明电能转换为光能，即装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，B正确；C.如果将铝片换成银片，不能形成原电池，C错误；D.如果将硫酸换成NaOH溶液，仍然构成原电池装置，仍然产生电流，LED灯仍然会发光，D正确。答案选C。] 3．下列关于如图所示装置的叙述不正确的是(　　) A．锌片减少6.5 g时，铜片表面生成2.24 L H2(标况下) B．电流由锌片指向铜片 C．锌片做负极 D．正极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑ 解析：B　[A.负极电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋，当锌片减少6.5 g时，转移电子为0.2 mol，正极生成0.1 mol H2，在标准状况下为2.24 L，A正确；电子由锌片流向铜片，电流则相反，由铜片流向锌片，B错误；锌失电子做负极，C正确；正极H＋得到电子被还原，D正确。答案选B。] 4．下列图各个装置中能组成原电池的是(　　) 解析：B　[根据原电池的构成条件判断；原电池的构成条件是：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能自发的进行氧化还原反应。 A．两电极的活泼性相同，A项错误；B.符合原电池的构成条件，B项正确；C.酒精溶液为非电解质，C项错误；D.该装置为断路状态，不能形成闭合回路，D项错误；答案选B。] 5．以Zn、Cu为两电极，稀硫酸为电解质溶液的原电池。 (1)原电池：化学能能转化为　________　能的装置。 (2)正负电极的判断：负极　________　电子，发生　________　反应，一般为活泼　________　； (3)正极　________　电子，发生　________　反应，一般为不活泼　____　或非金属单质； (4)电子流向　________　，电流流向　________　。 (5)电极反应式及总反应式的书写：负极　________　；正极　________　。 解析：(1)原电池是将化学能能转化为电能的装置；(2)负极失去电子，发生氧化反应，一般为活泼金属；(3)正极得到电子，发生还原反应，一般为不活泼金属或非金属单质；(4)电子负极流向正极，电流由正极流向负极；(5)该原电池负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；正极的电极反应式为2H＋＋2e－ ===H2↑。 答案：(1)电　(2)失去　氧化　金属 (3)得到　还原　金属 (4)由负极流向正极　由正极流向负极 (5)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑ $