6.1.2 化学反应与电能 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”，核心围绕原电池展开。从火力发电能量转化缺点切入，通过“能否使化学能直接转化电能”设问，结合实验6-3（锌铜电极未连接、连接及串联电流表的递进探究），搭建从能量转化到原电池原理的学习支架。 其亮点是以实验探究为主线，通过对比实验（如锌铜稀硫酸与乙醇、相同电极材料等）培养科学探究与实践能力，结合现象分析与原电池模型建构发展科学思维，深化化学能量观念。学生能提升探究与逻辑思维，教师可借助结构化实验与问题链提高教学效率。

【思考】日常使用的电能主要来自火力发 2025年我国发电总量构成图 转化关键： 化学能 热能 机械能 电能 燃料燃烧 蒸气轮机 发电机 电，火力发电过程中涉及哪些能量的转化？ 燃烧(氧化还原反应) 火力发电缺点： ②经多次转换，成本高，损耗大，燃料的利用率低 ①燃料不可再生，煤炭燃烧会造成环境污染 能否使化学能直接转化电能？ 第一节 化学反应与能量变化 第二课时 化学反应与电能 实验操作 实验现象 实验结论 锌片有气泡产生 ，铜片没有变化 铜片上有气泡 电流表指针偏转 ? 导线中有 电流通过 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 ( )能直接转化电能的装置 1.原电池 (1)定义 化学 2.氢气是溶液中什么微粒产生的？ 思考： 1.本实验发生化学变化了吗？ 发生了化学变化 ，铜片表面产生了( ) H2 氢离子产生的 推测铜片表面产生的是什么气体？ 3.根据产生了电流，即电子的定向移动，推测给氢 离子的电子是哪方提供的？ 4.锌和氢离子分别发生哪一种类型的化学反应？ 锌发生( )反应 氧化 氢离子发生( )反应 还原 锌提供电子给氢离子 (2)工作原理(Zn-Cu-稀硫酸原电池) Zn－ e－= H+ + e－= ( )反应 ( )反应 负极 正极 锌片( ) 产生气泡 外电路 内电路 e－ I 稀硫酸 还原 氧化 溶解 2 Zn2+ H2↑ 2 2 ( )引起导电 带电粒子地定向移动 自由电子或自由离子定向移动 ②要有电解质溶液 (3)构成条件 ①要有自发的氧化还原反应 步骤 锌片-铜片-稀硫酸 现象 铜片上产生气泡 ，锌片逐渐溶解 电流计 指针偏转 无明显 现象 电流计指针未偏转 锌片-铜片-乙醇 乙醇中( )自由移动地离子 不存在 (熔融电解质) 将[实验6-3]中的铜电极改为锌电极， 还能构成原电池吗？为什么？ 步骤 锌片-铜片-稀硫酸 现象 铜片上产生气泡，锌片逐渐溶解 电流计指针偏转 无明显 现象 电流计指针未偏转 锌片-锌片-稀硫酸 (3)构成条件 ③具有活泼性不同的两个电极 ④要用导线连成闭合回路或两个电极直 接接触 活泼性不同的金属或一种金属与其它导电材料 ①要有电解质溶液 ②要有自发的氧化还原反应 两极一液一线一反应 2.原电池正、负极的判断 (2)依据外电路电子流向判断 电子流出 ( )极 负 电子流入 ( )极 正 (3)依据电极材料判断 一般，较活泼的金属作( )极 负 较不活泼的金属或非金属导体作( 正 )极 (1)依据外电路电流流向 电流流出 ( )极 正 电流流入 ( )极 负 (5)依据电极反应判断 发生还原反应的一极 ( )极 正 发生氧化反应的一极 ( )极 负 (6)依据电极现象判断 不断溶解的一极 ( )极 负 电极变粗或产生气泡的一极 ( )极 正 (4)依据溶液中离子移向判断 阳离子移向的一极 ( )极 正 阴离子移向的一极 ( )极 负 1.判断以下装置能否形成原电池，若可以，哪 无闭合回路 无自发氧化还原反应 金属活泼性相同 无电解质溶液 可以 个是负极 负极 2. 稀硫酸 Mg Al A NaOH溶液 Mg Al A 判断下列原电池中的正负极 浓硝酸 Zn Al A 负极 正极 失电 子 正极 负极 正极 负极 被钝 化 依据原电池装置示意图书写电极反应式 a.先判断正负极 3.原电池电极反应式的书写 稀硫酸 Mg Al A 正极 负极 b.再写负极反应式 若负极材料本身失电子，先写出负极失电子的方程式， 再考虑其失电子后的产物是否与 电解质溶液中的粒子发生反应。 若不反应则其就为负极反应式； 若反应再写出相应的反应方程式，两式相加得负极反应式； 注：燃料电池的负极不参与反应 稀硫酸 Mg Al A 正极 负极 负: Mg— e _ =Mg 2+ 2 NaOH溶液 Mg Al A 负极 正极 负: Al— e _ 3+ 3 Al + OH = 3+ _ [Al(OH)4] _ Al—3e +4OH = _ _ [Al(OH)4] _ Al = 4 正极材料一般不参加反应，正极一般是溶液中的阳离子得电子发生还原反应 注：Na、Mg、K、Al 、Ca 在溶液中不得电子 + 2+ 3+ + c.再写正极反应式 2+ (上述离子比水分子得电子能力要 弱) 注:(1)电极反应式时系数可不化简 (2)电极反应式中不用标“↓” d.负极反应式和正极反应式相加得电池总反应式 稀硫酸 Mg Al A 正极 负极 正: + H2↑ 2 2 总: Mg+2H =Mg+H2↑ + 2+ H + e = _ NaOH溶液 Mg Al A 负极 正极 正: H2O+ e = _ H2↑ + OH _ 2 2 总: 2Al+2OH +6H2O=3H2↑+2[Al(OH)4] _ _ 2 用锌片、铜片和硝酸银溶液组成的原电池， 正极上发生的反应是( ) A.2H+ + 2e- = H2 B.Zn - 2e- = Zn2+ C.2H2O + 4e- + O2 = 4OH- D.Ag+ + e- = Ag D (1).加快化学反应速率 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 例：用纯锌和稀硫酸反应制H2时加入少量CuSO4可加快反应速率。 反应生成的Cu与Zn及稀硫酸形成了微型原电池，加快了化学反应速率 4.原电池原理的应用 原电池的氧化反应和还原反应在( )发 生 两极 ，避免了离子之间的直接干扰 Zn表面生成大量Cu，由于Cu阻止稀硫 酸与Zn接触，此时反应速率会变慢。 用纯锌和稀硫酸反应制H2时加入过量 CuSO4溶液 ,生成H2的速率( ) 变慢 (2).判断金属活动性强弱 一般，活泼金属作( )极,较不活泼的金 即原电池的负极一般为( )的金属， 正极一般为( )的金属 较活泼 较不活泼 属作( )极 正 负 ①写出总反应 (3).设计原电池 ⑤连接装置 ②确定负极：根据反应，还原剂做负极。 ③确定正极：选择比负极活泼性弱的金 属材料或石墨做正极。 ④确定电解质溶液: 根据反应，一般选择含相关离子的电解 质溶液。 根据反应Fe+2FeCl3=3FeCl2设计原电池 根据Zn+Cu2+ = Zn2++Cu的反应原理设计 一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用 的金属材料是( ) A.镁 B.石墨 C.铝 D.铅 D 课时 P121 10. 负： 正： Zn— e = _ Zn 2+ 2 Cu+ e = _ 2 2+ Cu 质量( ) 减轻 质量( ) 增加 1 2 0.5a a 2 1 a 0.5a 两极质量差= 64x0.5a +65x0.5a =6.45 a=0.1mol 设转移电子的物质的量为a Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $