6.1.2 化学能与电能-课件-2025-2026学年高一下学期化学同步课件(人教版2019必修二)

该高中化学课件聚焦“化学反应与电能”，核心涵盖原电池工作原理、构成条件、电极反应及应用。通过分析火力发电能量转化流程与缺点，引出化学能直接转化为电能的需求，搭建从生活实际到化学原理的学习支架。 其亮点在于以实验探究驱动教学，如铜锌原电池实验引导学生观察现象、推理电子转移与离子移动，培养科学思维与证据推理能力。结合化学电源应用案例，树立绿色能源意识，落实科学态度与责任。学生能提升探究能力与知识应用，教师可依托结构化流程与检测反馈优化教学。

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与电能 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 了解化学能与电能相互转化的实际意义，掌握原电池的工作原理，能识别原电池的组成部件（电极、电解质溶液、导线），明确电极反应的基本类型。 能书写简单原电池的电极反应式和总反应方程式，能判断原电池的正负极，理解原电池中电子、离子的移动方向，建立“化学能→电能”的转化思维。 了解常见化学电源（干电池、蓄电池、燃料电池）的简单构造和工作原理，认识化学电源在生产生活中的应用，树立合理利用能源、绿色环保的意识。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 能结合实例认识化学能可以转化为电能，理解原电池的工作原理，建立化学反应与电能转化的关联，落实“化学反应与能量”主题要求。 能通过实验探究原电池的构成条件和工作原理，分析电极反应与电子转移的关系，提升科学探究、证据推理和模型认知能力。 认识化学电源的应用价值和发展前景，关注能源问题和环境问题，树立科学利用能源、可持续发展的意识，培养化学学科核心素养。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 电从哪来？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 电力改变了我们的生活那么，电是怎么来的呢？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节一：了解生活中电的来源 优点：煤炭我国资源丰富，廉价方便；电能清洁安全，又快捷方便。 缺点：产生大量温室气体；废气可能导致酸雨；废料、废水任意排 放造成污染；能量转换有损耗、效率低。 2020年我国发电总量构成图 能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节一：了解生活中电的来源 化石燃料 加热水 火力发电的原理 汽化 蒸汽 推动 蒸汽轮机 发电机发电 带动 能量转换过程 化学能 热能 机械能 电能 燃烧 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节一：了解生活中电的来源 燃烧 氧化还原反应 氧化剂与还原剂之间发生电子的转移 火力发电 将化学能经一系列能量转化为电能 旧键断裂和新键形成、体系能量变化 过程 关键 本质 本质 引起 火力发电的化学深层本质分析 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 化学能 研究新的发电方式。 方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能，就像电池。其好处就是减少中间环节能量损失，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。 直接 ? 电能 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 现象？ 反应实质？ 2e－ Zn+2H+ === Zn2++H2↑ 【实验 6-3】把一块锌片和铜片分别或同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验。 锌片溶解，产生气泡，而铜片没有变化 化学能转化为热能 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 铜片有气泡 锌片溶解 【实验 6-3】用导线把上述实验中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。 现象？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 问题一： 铜片上有气泡，产生的是什么气体？ 问题二： 铜片上产生了气体，是否说明Cu失电子给H+使其得电子？为什么？H+ 得到的电子是从哪里来？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 如图所示在导线中间连接一个灵敏电流计,观察电流计的指针是否发生偏转，偏向哪边? 问题三： Zn失电子可电子却到了铜片上，电子是从溶液传递还是导线传递？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 问题四： 结合物理学知识, 由电子流向确定铜锌电极的名称？Cu、Zn上的反应称为电极反应，从得失电子的角度分别是哪种类型的反应？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 铜-锌原电池原理 铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。 Zn极： Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应 Cu极： 2H+ +2e- = H2↑ 还原反应 负极 ： Zn – 2e- = Zn2+ 正极： 2H+ +2e- = H2↑ 总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 原电池反应的本质是：氧化还原反应 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 负极：电子流出的极，失去电子，发生氧化反应 正极：电子流入的极，得到电子，发生还原反应 原电池的能量转换效率理论上最高能达到90%；化学反应设计成原电池后反应速率明显加快 原电池的定义： 把化学能直接转变为电能的装置 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的工作原理 ↓e- ↑e- 负极 正极 氧化反应 还原反应 Zn-2e- === Zn2+ 2H+ + 2e- === H2↑ Zn2+ H+ H+ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 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↑ 注意：电子不下水，离子不上岸 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 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的工作原理 （1）反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 （2）电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 （3）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 （4）电流方向：正极→导线→负极。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的构成条件 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 形成条件一：活泼性不同的两个电极（燃料电池除外） 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的构成条件 形成条件二：电极需浸入电解质溶液中(熔融电解质) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的构成条件 形成条件三：必须形成闭合回路(接触即闭合) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的构成条件 形成条件四：能自发进行的氧化还原反应 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的构成条件 ①活泼性不同的两种材料作电极 ②两极之间填充电解质溶液 ③必须形成闭合回路 ④必须存在自发的氧化还原反应 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的正负极的判断 ①从电极材料： ②从电极反应现象： ③从外电路电子流动方向： ④从电极反应本质： 相对较活泼金属——负极 溶解的一极——负极 被氧化的一极——负极 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的正负极的判断 ①从电极材料： ②从电极反应现象： ③从外电路电子流动方向： ④从电极反应本质： 相对较活泼金属——负极 溶解的一极——负极 被氧化的一极——负极 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的应用 (1)设计原电池 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），氧化剂为电解质溶液中的阳离子（或在正极上被还原）。 步骤：以Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu为例。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的应用 ①将反应拆分为电极反应 负极反应：Zn－2e－2＋ 正极反应：Cu2＋＋2e－Cu ②选择电极材料 负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属; Zn 正极：活泼性弱于负极材料的金属或石墨；Cu或C ③选择电解质 ：一般为与负极反应的电解质；CuSO4溶液 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的应用 步骤：以Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu为例。 ④画出装置图 1.连通电路 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的应用 (2)加快反应速率 原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中的粒子运动时相互间的干扰减小，反应速率增大。 应用：实验室常用粗锌和稀H2SO4（或稀盐酸）反应制取H2，产生H2的速率比纯锌快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4（或稀盐酸）形成原电池，加快了反应速率，使产生H2的速率增大。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 原电池的应用 (3)比较金属的活动性强弱 原理：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性较弱的金属为正极。 应用：有两种金属A和B，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性：A＞B。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 稀硫酸 Ag Cu A 稀硫酸 Zn Cu √ √ √ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 稀硫酸 Zn Fe Zn H2SO4溶液 √ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应与电能 环节二：探秘原电池 1. 什么类型的化学反应可设计成原电池？ 2. Zn和稀H2SO4制H2时，为加快反应常加入少量CuSO4溶液，为什么？ 3. 意大利解剖学和医学教授伽伐尼，在一次解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。 理论上讲，常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。 Zn与CuSO4溶液发生置换反应，产生的Cu附在Zn表面构成原电池加快反应速率。 两种不同的金属解剖刀触碰时与青蛙体液可构成原电池产生电流对青蛙神经有刺激作用。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 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 总反应： 负极 正极 2H++2e- =H2↑ Zn-2e- =Zn2+ Zn+2H+=Zn2++H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (离子方程式） （化学方程式） 电极反应 正极： 负极： （氧化反应） （还原反应） 阳离子 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 1.锌—铜—西红柿电池装置示意图如图所示，下列说法不正确的是（　　） A.铜片为正极，发生还原反应 B.锌片上发生还原反应：Zn－2e－Zn2＋ C.该装置将化学能转变为电能 D.电子由锌片沿导线流向铜片 B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 2.某同学根据化学反应Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是（　　） 选项 A B C D 正极 锌棒 铁棒 石墨棒 铁棒 负极 铁棒 石墨棒 铁棒 铜棒 电解质溶液　 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 3.过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是（　　） A.加入适量NaCl溶液 B.加入适量的水 C.加入几滴硫酸铜溶液 D.再加入少量稀硫酸 C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 4. 把a、b、c、d四块金属片两两浸入稀硫酸中，用导线相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b > d D．b > d > c > a B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 5. 在用锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后，下列说法中正确的是( ) A．锌片是正极，铜片上有气泡产生 B．电流方向是从锌片流向铜片 C．溶液中硫酸的物质的量减小 D．电解液的c(H＋)保持不变 C 感谢您的观看 Thank you Lavf57.83.100 $