6.1.2化学反应与电能课件2025-2026学年高一化学必修第二册（人教版）

该高中化学课件聚焦“化学反应与电能”，核心涵盖原电池构成条件、工作原理及应用。课堂从火力发电的能量转化与弊端切入，通过锌铜稀硫酸实验对比引出原电池，搭建化学能间接转化到直接转化的学习支架，衔接化学反应与能量变化前序知识。 其亮点是以实验探究为核心，结合对比分析与实践应用，如锌铜原电池实验、水果电池探究等，培养科学探究与实践能力；通过正负极判断表格、构成条件归纳，发展科学思维中的证据推理。助力学生提升知识应用能力，为教师提供结构化教学资源与多样化活动设计，促进高效教学。

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能 知识点一　 原电池构成条件及工作原理 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 二、原电池 实验步骤 实验装置 现象 结论 步骤1：将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 步骤2： 用导线连接锌片和铜片 步骤3：用导线在锌片和铜片之间串联个电流表 铜片：无气泡产生 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 铜片：有气泡 锌片：逐渐溶解 电流表：指针偏转 电流表指针发生偏转说明：导线中有电流通过 铜片：有气泡产生 锌片：逐渐溶解 产生氢气的位置发生改变 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 二、原电池 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－=Zn2+ 2H++2e－=H2↑ 氧化反应 还原反应 负极 正极 SO42- 发生溶解 产生气泡 原电池总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 宏观 微观 氧化还原 外电路 负极 沿导线 正极 电子流向： 电流方向： 正极 沿导线 负极 内电路 阳离子 正极 阴离子 负极 【正正，负负】 注意：电子不下水，离子不上岸 原负升失氧 锌片 铜片 稀硫酸 负极 正极 金属活泼性 发生的反应 电子流动方向 溶液中离子 的流动方向 反应现象 活泼性较强的金属 活泼性较弱的金属 （或非金属导体C） 氧化反应 还原反应 电子流出 电子流入 阳离子移向正极 阴离子移向负极 电极溶解（质量减少） 电极质量增加或不变（或有气泡产生） 3.正负极的判断 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 4. 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 4. 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 4. 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 4. 构成原电池的条件 Cu Zn A H+→ →Zn2+ H2↑ e- → － + C Zn A H+→ →Zn2+ H2↑ － + e- → Fe Zn A H+→ － + e- → H2↑ →Zn2+ 装置中铜的作用？能否用其他物质代替？ 将锌片换成铜，能形成原电池吗？ 用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗？ 思考 导体。可用石墨等代替。 不能，因无自发进行的氧化还原反应。 不能。酒精不导电。 化学·必修第二册 目 录 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1） 火力发电是化学能直接转化为电能的过程。 （　×　） （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）将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。 （　×　） × × √ × × 化学·必修第二册 目 录 （7）HCl＋NaOH NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。 （　×　） × （6）在铜—锌—稀硫酸原电池中H＋向正极移动。 （　√　） √ 化学·必修第二册 目 录 知识点二　 原电池工作原理的应用 1. 加快反应速率 （1）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 ⁠。 （2）应用 实验室常用粗锌和稀硫酸（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、稀硫酸（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。 增大　 化学·必修第二册 目 录 ⁠ 　　　　 例.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质量减小；b质量增加 b有气体产生；c无变化 d溶解；c有气体产生 电流从a流向d 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 C 三、原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性 的金属 较强 (2)加快化学反应速率 对于一个氧化还原反应，反应速率：构成原电池＞直接反应。 稀H2SO4 Zn 例如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。 （3）. 设计原电池 问题探究 根据反应Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu 设计一个简易原电池。 （1）用单线桥分析上述反应，标出电子转移的方向和数目，分析你设计 原电池的依据是什么？ 提示： 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）。 化学·必修第二册 目 录 （2）如何将反应Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu拆分为电极反应？ 提示：负极反应：Fe－2e－ Fe2＋ ；正极反应Cu2＋＋2e－ Cu。 （3）如何根据电极反应选择合适的电极材料及电解质溶液？ 提示：负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属，选择Fe；正极： 活泼性弱于负极材料的金属或石墨，可以是Cu或C；电解质溶液一般为与 负极反应的电解质，可以选择CuSO4溶液。 （4）请画出你设计的原电池的示意图。 提示： 化学·必修第二册 目 录 【教材挖掘】 在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行 了实验探究。 [提出问题]　影响自制电池效果的因素有哪些？ [查阅资源]　电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能 有影响。 [实验探究]　Ⅰ.按如图连接水果电池。 化学·必修第二册 目 录 Ⅱ.实验记录如下： 序号 电极 电极间距 水果种类 电流表示数（μA） ① Cu—Al 2.0 cm 西红柿 78.5 ② Cu—Fe 2.0 cm 西红柿 70.3 ③ Al—Al 2.0 cm 西红柿 0 ④ Cu—Al 2.0 cm 柠檬 45.7 ⑤ Cu—Al 1.0 cm 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm 柠檬 104.5 化学·必修第二册 目 录 [解释与结论] a.实验①②③的目的 是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 对比实验①②③得出的结论 是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 b.欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验 ⁠ （填序号）。对比④⑤得出的结论 是 ⁠  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 化学·必修第二册 目 录 [反思与探讨] c.水果电池中，水果的作用是 　　。 d.对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为 　　， 构成 水果电池的其他要素还有 　　、 　　、 　　。 提示：a.探究电极材料对电池效果的影响　在其他条件相同时，电极材料 活泼性差别越大，电池效果越好　b.①④　在其他条件相同时，电极间距 越小，电流越大，电池效果越好　c.作电解质溶液　d.两极金属活泼性不 同　能发生自发的氧化还原反应　形成闭合回路　有电解质溶液 化学·必修第二册 目 录 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $