6.1　第2课时　化学反应与电能课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

该高中化学课件聚焦化学反应与电能，核心内容包括原电池的构成条件、工作原理及应用。课堂从2023年电力构成图切入能量转换问题，通过分析火力发电间接转化流程引出原电池直接转化，结合实验6-3现象对比搭建从宏观到微观的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过锌铜原电池实验、水果电池实验记录培养科学探究与实践能力，用“两极、一液、一线、一反应”模型归纳构成条件体现科学思维，联系生活电池实例强化化学观念。助力学生深化理解，教师可依托结构化实验设计提升教学效率。

四川大学附属中学 高一化学备课组 第六章　第一节 化学反应与能量变化 第2课时　化学反应与电能 2023年我国电力生产量构成图 能量之间是如何转换的？ 主要火力发电，煤为主要原料 提出问题 核心问题： 通过设计实验，理解原电池将化学能直接转化为电能的工作原理，掌握判断原电池正、负极的依据与方法，并能运用这一原理分析生活中的常见电池及金属腐蚀等问题 1.火力发电——化学能间接转化为电能 化学能　 　 能　　 能　　 电能 其中能量转换的关键环节是 (氧化还原反应)。 热 机械 燃烧 火力发电的缺点是什么？ ①煤炭是不可再生能源，会造成能源危机； ②煤炭燃烧会产生污染性气体； ③经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低。 解决问题 一、原电池构成条件及工作原理 思考 1 2.原电池——化学能直接转化为电能 (1)实验探究 实验 装置 实验 现象 铜片：________ 锌片：_________ ___________ 铜片：__________ 锌片：_________ 电流表：_______ _______ 实验 结论 锌与稀硫酸反应产生氢气，而铜与稀硫酸不反应 锌 电子，经导线流向 ，H+在铜片上 _____电子被还原生成H2 导线中有 通过，反应过程中产生了_____ 没有变化 逐渐溶解， 有气泡产生 有气泡产生 逐渐溶解 指针发 生偏转 失去 铜片 得到 电流 电能 (2)理论分析 锌片和铜片通过导线连接，插入稀硫酸中形成原电池，装置如图所示： 电池总反应的离子方程式为 。 电极材料 电极上的变化 电极反应式 锌片 发生 反应生成 而进入溶液 _____________ 铜片 电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的 从铜片获得电子，发生 反应生成氢分子从铜片上放出 ______________ Zn2+ Zn-2e-===Zn2+ H+ 还原 氧化 2H++2e-===H2↑ Zn+2H+===Zn2++H2↑ 　结合上述实验和课本原电池原理示意图，分析说明该原电池的电极、导线和电解质溶液中的导电微粒分别是什么，并说明其移动方向，以及电流的移动方向。 答　电极(锌片、铜片)和导线中的导电微粒是电子，从负极流出，经导线流向正极；电解质溶液中的导电微粒是阳离子H+、阴离子S，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。电流在整个电路中流动：正极 负极 　　 　正极。 ①导线中的电流方向：从铜极流向锌极； ②溶液中没有电子的转移。 ✪特别注意： 思考 1 (3)原电池 化学能 电能 负极 正极 氧化 还原 电子 定向 e− 外电路 内电路 原电池的相关概念 （1）电路：外电路和内电路 （2）电子流向：负极→导线→正极 （3）电流方向：正极→导线→正极 →溶液 →正极 （4）离子流向：阳(正)离子 →负极 阴(负)离子→ 正极 （5）电极反应：失电子→氧化反应 →负极 Zn—2e-=Zn2+ 得电子→ 还原反应→正极 2H++ 2e- =H2↑ 正正负负 电子不下水离子不上岸 归纳总结 (1)图1装置中的铜起什么作用？铜能否用锌代替？铜能用什么物质代替？ 答　铜作正极，能导电。若用锌代替铜，两极活泼性相同，不能构成原电池。能用石墨、较不活泼的金属等代替铜。 (2)图2中将锌片换成铜，能形成原电池吗？ 答　不能，无自发进行的氧化还原反应。 (3)图2中用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗？ 答　不能，酒精是非电解质，不导电。 思考 2 原电池的构成条件——“两极、一液、一线、一反应” 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 电极材料 离子导体 电子导体 归纳总结 1.电能是国民生产、生活中的重要能源，如图是2015年我国电力生产量的构成图。下列有关火力发电的描述正确的是 A.火力发电的能量转换形式为化学能直接转化为电能 B.火力发电不但排放出大量温室气体，还可能导致酸雨 C.火力发电中的能量转化，热能转化为机械能是关键 D.火力发电的主要燃料为煤，煤炭是可再生能源 √ 应用体验 2.按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为　 　(填电极名称)， 判断依据：　　　 　 ； 铜电极的名称是　 　，溶液中的Cu2+移向　　(填“Cu”或“X”)电极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为　　　(填电极名称)，判断依据：　　　 　 _____________________________________;铜电极的名称是　 ，溶液中的Ag+移向　　(填“Cu”或“X”)电极。X电极上的电极反应式为　　　　　　。 负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强) 正极 Cu 正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X Ag++e-===Ag 电极名称的判断方法 电流流入 电流流出 归纳总结 1.加快氧化还原反应的进行 用Zn和稀硫酸反应制H2时，为了使反应加快，常加少量CuSO4溶液，请问这是为什么？ 锌和置换出的铜、稀硫酸构成原电池，可加快反应速率。 ✪原电池中氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动 相互间的干扰减小，使反应加快。 二、原电池工作原理的应用 思考 1 2.比较金属的活动性 3.设计原电池 (1)给定氧化还原反应设计原电池 如Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag 负极材料： 负极反应： 正极材料： 正极反应： 0 +2 Cu 石墨等金属性小于铜的固体 Cu－2e－===Cu2＋ 2Ag＋＋2e－===2Ag 一般还原剂作负极， 氧化剂作电解质溶液， 比负极活动性弱的金属或能导电的非金属作正极。 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性：________。 A>B (2)简易电池的设计与制作 3.设计原电池 根据原电池原理，设计水果电池和制作简易电池，体会原电池的构成要素 [探究]　同学们在“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。 拓展知识 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 [解释与结论] (1)实验①②③的目的是　　　　 。  对比实验①②③得出的结论是_____________________________________ ___________________。  (2)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_________________________________ _______________________。 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 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 [反思与探讨] (3)水果电池中，水果的作用是　　　　 。  (4)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_____________________ ______、　　　　　　 、　　　　　　 。 作电解质溶液 属活动性不同 两极金 能发生自发的氧化还原 反应 形成闭合回路 有电解质溶液 1. 下列装置中既能产生电流又能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱的是 √ 应用体验 2.现有如下两个反应： A：H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O B：Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 (1)根据上述两个反应的本质，　 (填字母)反应能设计成原电池，其原因是　 　　　。 (2)将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极：　　　 　　　，　　　　； 正极：　　　 　　　，　　　　。 B A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为氧化还原反应，有电子转移 Cu-2e-===Cu2+ 氧化反应 Fe3++e-===Fe2+ 还原反应 ②画出装置图并标明电极材料、电解质溶液和电子流向。 答案　 ③若导线上通过2 mol电子，则负极质量减轻　　g。 64 一、概念结论 原电池、原电池构成要素、原电池工作原理、离子移动方向：阳离子→正极，阴离子→负极 、极反应式的书写 二、思想方法 模型认知（原电池模型）、实验探究、对比法、守恒思维 三、价值观念 化学能转化为电能对现代生活的重要意义 电池技术的进步与社会发展 废旧电池回收的环保意识 反思提升 某兴趣小组依据反应Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu探究原电池的工作原理，将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入硫酸铜溶液中构成如图1装置。 (1)该反应的能量变化可用图2中的　　　(填“甲”或“乙”)表示。  甲 评价反馈 (2)若断开K，锌片上　　(填“有”或“无”，下同)氧化还原反应发生，导线上　　　电流产生。 有 无 (3)连接K，锌片上的电极反应式为　　　　　　　。2 min 后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29 g，则导线中通过电子的物质的量为　　　mol。 Zn-2e-===Zn2+ 0.02 本节课结束 mp4creator 1.6.1d $