内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
化学反应与电能——原电池
教学目标
正确书写简单化学电源的电极反应式
2
掌握原电池的概念、本质、原理和构成条件
1
问1:我们的生活很难离开电能,那么电是从哪里来的呢?
火力发电
水力发电
风力发电
太阳能发电
核能发电
问2:我们日常使用的电能主要来自于哪里?
问3:火电厂是如何产生电能的?
发电原理是什么?
一、火力发电
化学能
燃料燃烧
热能
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
直接?
——化学能间接转化为电能
关键反应——燃烧(氧化还原反应)
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4:火力发电有什么缺点?
实验展示
【实验6-3】
(1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧
杯中,观察现象。
(2) 用导线连接锌片和铜片,观察、比
较导线连接前后的现象。
(3) 如图6-6所示,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。
实验装置
实验现象
铜片:没有变化
锌片:逐渐溶解,
有气泡产生
铜片:有气泡产生
锌片:逐渐溶解
电流表:
指针发生偏转
锌与酸反应产生H2,而铜与稀硫酸不反应
锌失电子,经导线流向铜片,H+在铜片上得电子被还原生成H2
导线中有电流通过,过程中产生了电能
实验结论
实验分析
问5:小组讨论,回答现象及结论
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
SO42-
1.工作原理:
整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流
精准讲授
二、原电池
问6:小组讨论,实验6-3中装置1、2、3的方程式相同,但1无电流,2或3有,为什么?
问7:该装置中将H2SO4溶液换成CuSO4溶液,工作原理?
2.概念:将化学能直接转化为电能的装置
3.本质:氧化还原反应
A
Zn
Cu
SO42-
H+
H+
精准讲授
如图所示电流表的指针发生偏转,同时A极的质量减小,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分别为Zn、Cu和稀盐酸
C. C中阳离子向A极移动
D. A极发生氧化反应
C
【练习】
考查训练
4.简单原电池构成条件
【问8】若把Zn – Cu原电池装置改动如下,能形成原电池吗?观察电流表指针,总结形成原电池的条件。
(可以)
(可以)
(不可以)
形成条件一:
通常用活泼性不同的两种材料作电极
精准讲授
(可以)
(不可以)
形成条件二:电解质溶液
盐酸
精准讲授
形成条件三:形成闭合回路
(不可以)
精准讲授
形成条件四:自发进行的氧化还原反应
(不可以)
精准讲授
A
B
C
D
E
√
[练习] 下列哪些装置能构成原电池?
√
F
√
稀硫酸
Zn
Fe
稀硫酸
Ag
Cu
A
稀硫酸
Zn
Cu
√
Zn
H2SO4溶液
G
考查训练
H2SO4 (aq)
AgNO3 (aq)
Cu
Ag
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
请在图上标出电子的流动方向,并判断正负极,写出电极反应式和总反应式。
Ag
Fe
e-
e-
Fe
Ag
Fe-2e - = Fe2+
2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑
Cu
Ag
Cu-2e - = Cu2+
2Ag+ +2e - = 2Ag
Cu+2Ag+ = Cu2 ++2Ag
链接拓展
(2025·江苏·高考真题)以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为 。下列说法正确的是
A.电极a上发生氧化反应生成O2
B.通过质子交换膜从右室移向左室
C.光解前后,溶液的pH不变
D.外电路每通过0.01mol电子,电极b上产生0.01molH2
链接拓展-聚焦高考
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