6.1.2 化学反应与能量变化【一课一优】课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦化学反应与电能，涵盖火力发电能量转化、原电池原理及构成条件、原电池设计等核心知识点。课堂导入从日常电能来源切入，先分析火力发电的化学能→热能→机械能→电能转化及弊端，引出直接转化需求，再通过实验探究原电池原理，最终学习设计原电池，构建从间接到直接转化的知识支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，结合宏观辨识与微观探析。通过锌铜原电池实验观察气泡、溶解等宏观现象，微观分析电子流向与离子移动；设计原电池环节提供Fe与Cu²⁺反应的电极材料选择实例，还包含水果电池制作实践，培养学生动手能力。小结用“负负正正”口诀简化记忆，助学生构建化学观念。学生能提升探究与应用能力，教师可借助清晰逻辑和实践素材提高教学效果。

课时2 化学反应与电能 第一节 化学反应与 能量变化 火力发电 01 原电池原理 02 设计原电池 03 课标要求 1. 认识化学反应可实现化学能与电能的相互转化，区分火力发电的 能量转化过程。 2. 掌握原电池的构成条件、工作原理，明确原电池正负极的判断基 本方法。 3. 了解原电池反应本质为自发氧化还原反应，知晓电子、离子的移 动规律。 【知识目标】 课标要求 【素养目标】 1. 宏观辨识与微观探析：结合原电池实验宏观现象，微观分 析电子转移与离子移动的变化。 2. 变化观念与平衡思想：认识氧化还原反应可实现能量形式 转化，理解能量转化的规律性。 3. 科学探究与创新意识：能根据条件组装简易原电池，具备 基础的化学实验探究能力。 火力发电 核电站 水力发电 风力发电 新课导入 我们日常使用的电能主要来自火力发电 新课导入 PART 01 火力发电 一、火力发电 1.我们日常使用的电能主要来自火力发电 我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧（氧化还原反应）是关键。 一、火力发电 2.火力发电：化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。 化学能 燃料燃烧 热能 蒸汽轮机 机械能 发电机 电能 直接？ 1、煤炭是不可再生资源，会造成能源危机 2、煤炭燃烧会产生污染性气体 3、转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低 弊端 煤炭 一、火力发电 化学能 热能 机械能 电能 燃料燃烧 发电机 蒸汽轮机 能量转换： 化石燃料 燃烧发生氧化还原反应 ，使化学能→热能 关键 直接？ 氧化剂与还原剂之间发生电子的转移 本质 一、火力发电 3.火力发电的化学深层本质分析 燃烧 氧化还原反应 氧化剂与还原剂之间发生电子的转移 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 关键 本质 本质 引起 要想使氧化还原反应释放的能量直接转化为电能，就 要设计一种装置 PART 02 原电池原理 [实验] 【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 二、原电池原理 [实验] 【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 二、原电池原理 二、原电池原理 稀H2SO4 实验现象 离子方程式 思考问题 寻找答案 大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解 Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑ 1.铜片上为什么会有气泡冒出，H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？ 3.怎样才能知道导线中有电子通过？ Cu起传导电子的作用。 可用电流表（灯泡）测电流及方向。 Zn Cu 1. 定义: 把化学能转化成电能的装置，称为原电池。 2. 本质： 氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行；自发的氧化还原反应 电流方向： 正极→负极 正负极： 负极 电子流进（或电流流出）的一极 正极 电子流出（或电流流进）的一极 稀硫酸 Cu Zn A - + e-→e-→e-→e- 二、原电池原理 阳离子迁移方向 阴离子迁移方向 负 极 正 极 A e− e− I I 电解质溶液 Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 发生溶解 失去电子 吸引阴离子 还原反应 产生气泡 2H++2e－=H2↑ 得到电子 吸引阳离子 阴离子 负极 阳离子 正极 外电路 内电路 电子流向： 负极 沿导线 正极 较活泼金属 较不活泼金属 原电池工作原理示意图 电子不下水，离子不上岸 硝酸银 Ag Cu 硫酸铜 Ag Cu √ × 条件一： 能自发进行(或一定条件下可以自发)的氧化还原反应 稀盐酸 Zn Cu 酒精 Zn Cu √ × 酒精、蔗糖、四氯化碳（CCl4）不是电解质 条件二： 两极之间填充电解质溶液（或熔融电解质或固体电解质） 二、原电池原理 3. 构成原电池的条件 条件三： 用活泼性不同的两种材料作电极 ① 其中一种能导电的非金属：碳棒 、石墨； ② 其中较活泼金属为负极，较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）； 稀硫酸 Zn Fe 稀硫酸 Zn Zn 稀硫酸 Zn C × √ √ 二、原电池原理 3. 构成原电池的条件 稀盐酸 Zn Cu Zn Cu 稀盐酸 稀盐酸 √ × 条件四：正极、负极、电解质溶液构成闭合回路/两个电极直接接触 稀硫酸 Zn Cu √ ★一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应；如： Al / NaOH / Mg ----原电池：是Al作负极；Cu / HNO3 （浓） / Fe---原电池：是Cu作负极 二、原电池原理 3. 构成原电池的条件 二、原电池原理 ① 有活泼性不同的两个电极，较活泼的金属作负极 ② 两电极都接触电解质溶液 ③ 正极、负极、电解质溶液构成闭合回路 ④ 在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应 二、原电池原理 3. 构成原电池的条件 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 正误判断 (1)火力发电过程中，机械能转化为电能是整个能量转化的关键(　　) (2)原电池的电极材料必须是金属(　　) (3)原电池工作时，正极与负极转移电子数相同(　　) (4)在锌铜原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质 溶液流回锌(　　) (5)原电池中阳离子向正极移动(　　) × × √ × √ 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 A 1. 下列叙述正确的是（ ） ①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 ③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池 ④碳棒不能用来作原电池的正极 ⑤反应Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以自发进行 A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤ 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 C 2. 如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是（ ） A.电子由铜通过导线流向锌 B.该装置是将电能转化为化学能的装置 C.锌电极发生氧化反应 D.电流由锌通过导线流向铜 PART 03 设计原电池 二、原电池原理 三、设计原电池 1.设计原电池的基本思路 还原剂 ＋ 氧化剂＝氧化产物＋还原产物 （失电子） （得电子） 负极反应物 负极材料 正极反应物 正极材料 负极 正极 离子导体 电子导体 二、原电池原理 三、设计原电池 2.将反应Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，设计为原电池。 Fe ①依据反应式确定电极材料 Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 1 × Fe－2e－＝Fe2＋ 氧化反应 负极 Cu2＋＋2e－＝Cu 1 × 还原反应 正极 Cu 二、原电池原理 三、设计原电池 2.将反应Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，设计为原电池。 2.将反应Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，设计为原电池。 ②判断电解质溶液 Cu2＋＋2e－＝Cu Fe Cu Fe－2e－＝Fe2＋ Cu2＋ Cu2＋ CuSO4溶液 CuCl2溶液 二、原电池原理 三、设计原电池 2.将反应Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，设计为原电池。 CuSO4溶液 CuSO4溶液 Zn 行吗？ × Sn Pb C CuSO4溶液 CuCl2溶液 二、原电池原理 三、设计原电池 【目的】 根据原电池原理，设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。 【用品】 水果（苹果、柑橘或柠檬等），食盐水，滤纸，铜片、铁片、铝片等金属片，石墨棒，导线，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等），电流表。 【实验】 （1）水果电池 参考图6-8所示水果电池，自选水果及相关 用品，制作水果电池。 （2）简易电池 参考图6-9，制作简易电池，并试验和比较不 同材料作电极的效果。 （3）设计演示原电池的趣味实验 利用发光二极管、电子音乐卡或小电动机等， 设计一个演示原电池的趣味实验（如电压不足，可将几个电池串联起来）。 简易水果电池的制作 二、原电池原理 三、设计原电池 3.简易水果电池的制作 【课堂小结】 间接： 直接： 化学能 燃烧 热 能 蒸汽 机械能 发动机 电能 装置 原电池 化学能 与 电能 原电池 将化学能转化为电能的装置 定义 构成条件 活动性不同的两个电极 形成闭合回路 电极插入电解质溶液 电池 反应 电子 电流 氧化还原反应 由负极流向正极 由正极流向负极 离子 负负正正 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 C 1、如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( ) A. 电子流动方向为: X→外电路→Y→溶液→X B. 若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn C. SO42-移向X电极，如有氢气产生在Y电极上 D. X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 B 2．下列装置中能构成原电池产生电流的是 A． B． C． D． 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 C 3、汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下列叙述中正确的是( ) A.Pb是正极 B.PbO2得电子，被氧化 C.负极反应是Pb＋SO42-－2e－=PbSO4 D.电池放电时，溶液的酸性增强 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 C 4．有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 5.选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池。 回答下列问题： (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)原电池中电子从______极流出，电解质溶液中阴离子流向____极(填“正”或“负”)。 铜 银(或碳棒) AgNO3溶液 2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋ 铜(负) 负 谢谢观看与支持 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.72 $