2.2.1《化学能与电能的相互转化》PPT课件（新人教版-必修2)

(共32张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
必修２
2.2.1《化学能与电能的
相互转化》
第二章 化学反应与能量 第一节《化学能与电能》 第１课时
教学目标
知识与技能
1. 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。
过程与方法
1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。
情感、态度与价值观：
赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。
教学重点：原电池的概念与构成的条件。
教学难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。
有些人把能源分为一次能源和二次能
源，请问太阳能和电能属于那一类呢？
一次能源：直接从自然界取得的能源，
例如流水、风力、原煤、石油、天然
气、天然铀矿等。
想一想
二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源，例如电力、蒸汽等。
【资料卡片】
2001年我国发电总量构成如图2-7，火力发电居于首位。
看图，简述火力发电的工作原理？
思考：
1.煤燃烧的本质是什么？
氧化剂与还原剂之间发生电子转移，即
氧化还原反应。
2.请大家根据图2-8分析火力发电具有那些
缺点？
3.能否将化学能直接转变为电能供我们使用呢？
产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境；会产生二氧化碳，会使地球的温室效应恶化。
1.在实验(一)中,溶液中的H+在哪块金属上得到电子被还原生成氢气
2.在实验(二)中的铜片上是否有现象 铜的金属活动性在氢后面，为何在铜的表面有氢气放出呢？实验(二)中电流表的指针有何变化？
实验一
Zn
Cu
Zn
Cu
实验二
A
原电池
：把化学能转化为电能的装置。
稀硫酸
电极 电极材料 电极反应 反应类型
Zn
Cu
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
2H++2e-=H2↑
还原反应
负极
正极
负极: 较活泼的金属
正极: 较不活泼的金属或非金属导体
Zn
Cu
A
-
+
稀硫酸
Zn
Fe
A
稀硫酸
C
Zn
Fe
C
A
稀硫酸
-
+
-
+
-
+
A
请根据下列原电池正负构造特点，
总结出如何判断原电池的正负极
稀硫酸
判断原电池正、负极的方法
1、由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极
活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
2、根据电流方向或电子流动方向判断：
电流是由正极流向负极；
电子流动方向是由负极流向正极。
3、根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，
正极总是得电子发生还原反应。
【归纳小结】
4、电极反应现象．
不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或不变为正极
1、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（ ）
稀H2SO4
Zn
Zn
(A)
稀H2SO4
Cu
Zn
(B)
稀H2SO4
Zn
C
(C)
C
如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
A
C
A
B
D
请判断下列原电池的正负极情况和
电流方向
硫酸铜
Zn
Fe
A
硫酸铜
Zn
C
A
Fe
C
A
硫酸铜
-
+
-
+
-
+
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）
Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ　Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ　　　
Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ　Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
C
因为X置换出Z,所以金属性Ｘ＞Ｚ
负极的金属较活泼,所以Ｙ＞Ｘ
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小 结
结 束
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为
负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，
c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气
泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：
( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
B
1、原电池：
把化学能转化为电能的装置
2、原电池原理
原电池
负极（较活泼金属）
正极（较不活泼金属或非金属导体）
3、判断原电池正、负极的方法
较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属（正极）
1、由组成原电池的两极材料判断；
2、根据电流方向或电子流动方向判断；
3、根据原电池两极发生的变化来判断；
4、电极反应现象．
活负惰正
Cu—Cu与稀硫酸进行实验.
Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
Fe—Ａl与稀硫酸进行实验.
Cu—Zn与乙醇进行实验.
Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验.
Cu—石墨与稀硫酸进行实验.
要注意指针的偏转方向，判断正负极
原电池设计思路：
１．能自发进行的氧化还原反应
２．通常须两个活性不同的电极
３．电解质溶液
４．还原剂在负极失电子，发生氧化反应，氧化剂在正极得电子,发生还原反应．
Fe
比Fe不活泼的金属或石墨
CuSO4 、CuCl2等
负极：
正极：
电解质溶液：
思 考 题
请根据反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
设计原电池，你有哪些可行方案
Cu2+溶液
思 考 题
请根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+
设计原电池，你有哪些可行方案
Fe-Cu FeCl3
Fe-C Fe(NO3)3
Fe-Ag Fe(SO4)3
通过上述实验设计，试说明化学电池由几部分构成，它的组成条件是什么？
【思考与交流】
Zn
二.构成原电池的条件:
1、自发进行的氧化还原反应
2、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。
（一般负极与电解质发生氧化还原反应）
3、两极材料均插入电解质溶液中。
4、两极相连形成闭合回路。
1、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（ ）
稀H2SO4
Zn
Zn
(A)
稀H2SO4
Cu
Zn
(B)
稀H2SO4
Zn
C
(C)
C
如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
A
C
A
B
D
请判断下列原电池的正负极情况和
电流方向
硫酸铜
Zn
Fe
A
硫酸铜
Zn
C
A
Fe
C
A
硫酸铜
-
+
-
+
-
+
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）
Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ　Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ　　　
Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ　Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
C
因为X置换出Z,所以金属性Ｘ＞Ｚ
负极的金属较活泼,所以Ｙ＞Ｘ
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为
负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，
c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气
泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：
( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
B
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )
C
Zn
Cu
H2SO4
A
Zn
Cu
CuSO4
A
Zn
Cu
酒精
A B
Zn
H2SO4
A
Cu
H2SO4
C D
没有形成闭合回路
酒精不是电解质
没有形成闭合回路
你知道了吗？
哈哈！化学也能解决医学问题？
请同学们根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是什么？写出电极反应式和总反应方程式。
相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？