高中化学人教版（2019）必修第二册6.1.2化学反应与电能（共27张ppt）

(共27张PPT)
第2课时　化学反应与电能
第六章　化学反应与能量 第一节　化学反应与能量变化
学习目标
学习重点
1.理解原电池的概念及工作原理。
2.知道原电池的构成条件，能正确判断原电池的正负极。
3.了解原电池工作原理的应用。
原电池的工作原理及正负极判断。
学习难点
原电池正负极判断。
新课导入
火力发电
怎么提高能量的利用率呢？
化学能
燃料燃烧
热能
蒸汽轮机
发电机
机械能
电能
活动探究
初识化学能转化为电能
实验目的
实验用品
锌片、铜片、1 mol/L稀硫酸
烧杯、导线、
电流表、开关
活动探究
实验方案
实验方案 实验现象 实验结论
锌与稀硫酸反应放出氢气；铜与稀硫酸不反应。
锌失去电子变为Zn2＋，
电子经过导线流向铜片，
H＋在铜片上得到电子生成H2，反应过程中产生了电能。
实验目的
实验用品
一、原电池
知识梳理
将化学能转化为电能的装置。
氧化反应
还原反应
1．概念
2．本质
探究讨论
H+
Zn2+
H+
Zn2+
e-
e-
e-
e-
Cu
Zn
H+
H+
H2
H2
H+
H+
e－
3．原电池工作原理
(1)锌极与铜极发生的反应类型分别是什么？
(2)原电池的总反应方程式如何书写？
(3)原电池中电流的流向是怎样的？
(4)试着总结构成原电池的条件。
一、原电池
知识梳理
Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
2H++2e-=H2↑(还原反应)
Zn+2H+=Zn2++H2↑
电流方向
电子流向
离子流向
正极(Cu)
电池反应
负极(Zn)
负极
经导线
正极
正极
阳离子
阴离子
负极
正极
负极
经导线
经电解质溶液
3．原电池工作原理
一、原电池
活动探究
探究原电池的构成条件
实验目的
实验用品
锌片、铜片、铁片、碳棒、稀硫酸，CuSO4溶液、酒精。
烧杯、导线、
电流表、开关。
活动探究
实验方案
实验目的
实验用品
发现
4 ．原电池的构成条件
知识梳理
原电池构成条件
负极 负极反应物：
负极材料：
正极 正极反应物：
正极材料：
电解质溶液 离子导体：
闭合回路 电子导体：
自发氧化还原反应
两极
一液
一线
一反应
一、原电池
请完成学案上的导思、导练
导思
1.判断正误
(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到达锌(　　)
(5)原电池中阳离子向正极移动(　　)
√
×
×
×
√
授课老师可根据需要选择使用
导思
2.下列装置中能形成原电池的是_______，不能构成原电池的说明原因____________
________________________________________________________________________。
闭合回路，⑤两电极的活泼性相同，⑥蔗糖为非电解质，其溶液不能导电
②③④
①⑦没有形成
导练
学以致用
1.如图所示，a的金属活动性在氢之前，b为碳棒。关于该装置的说法中，正确的是（ ）
A. a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应
B. 碳棒上有气体逸出，溶液中c(H＋)增大
C. 导线上有电流，电流方向a→b
D. 反应后a极质量减小
D
授课老师可根据需要选择使用
导练
学以致用
2.根据原电池工作原理，结合装置图，按要求解答问题：
(1)若X为Zn，Y为Cu，Z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“X”或“Y”)电极。
(2)若X为Mg，Y为Al，Z为氢氧化钠溶液，则X为____(填电极名称)，Y电极可能观察到的现象是______________，电池总反应式为__________________________________。
负极
锌的活泼性比铜强，锌失电子发生氧化反应
正极
Y
正极
铝电极逐渐溶解
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
归纳总结
正负极判断的方法
二、原电池工作原理的应用
1．你知道生活中哪些物质应用了原电池原理？
2．原电池原理为人类的生产生活提供了哪些便利？
3．人类如何有效利用原电池？
探究讨论
1.加快氧化还原反应的进行
知识梳理
二、原电池工作原理的应用
实验室常用粗Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制取H2，原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)形成原电池，加快了锌的溶解，使产生H2加快。
2.比较金属的活动性
知识梳理
二、原电池工作原理的应用
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。
3.设计原电池
知识梳理
二、原电池工作原理的应用
电极总反应：
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag
还原剂：
氧化剂：
正极材料：
正极反应方程式：
负极反应方程式：
Cu（作负极）
AgNO3（作正极）
石墨等金属性小于铜的固体
Cu－2e－===Cu2＋
2Ag＋＋2e－===2Ag
请完成学案上的导思、导练
导思
1.判断正误
(1)原电池中，负极材料的活泼性一定强于正极材料的活泼性(　　)
(2)只要是自发的放热的化学反应就可以设计为原电池(　　)
(3)原电池的负极上一定发生氧化反应，故负极本身质量一定减轻(　　)
(4)向Zn和稀H2SO4反应的溶液中，滴加几滴CuSO4溶液，产生气泡速率加快，是因为发生了原电池反应(　　)
(5)Fe、Cu、浓HNO3构成的原电池中，Fe作负极(　　)
×
×
×
×
√
授课老师可根据需要选择使用
(1)根据上述两反应的本质，___(填字母)反应能设计成原电池，其原因是_____________________________________________________________。
导思
2.现有如下两个反应：
A：H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
B：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
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
（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：___________________，__________；
②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。
③若导线上通过电子2 mol，则负极质量减轻____g。
Cu－2e－===Cu2＋
氧化反应
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
还原反应
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导练
学以致用
1.(2020·安徽合肥高一期中)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池的合理组成是（ ）
D
选项 正极 负极 电解质溶液
A Zn Cu CuCl2溶液
B Zn Cu ZnCl2溶液
C Cu Zn H2SO4溶液
D Cu Zn CuSO4溶液
授课老师可根据需要选择使用
导练
学以致用
2.利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。结合相关知识解答下列问题。
A、B、C三种金属片按表中装置进行实验：
装置 甲 乙

现象 A不断溶解，B上产生气泡 C的质量增加，B的质量减轻
(1)在甲中，金属片_____(填“A”或“B”)发生氧化反应。
(2)在乙中，金属片___(填“B”或“C”)作负极。
A
B
(3)如果把B、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，有一电极产生气泡。则金属片_____(填“B”或“C”)上有气泡产生。
(4)上述三种金属的活动性顺序是______________。
C
A＞B＞C
课堂小结
归纳总结
一、原电池
1．概念；
2．本质；
3．原理；
4．条件。
二、原电池工作原理的应用
1．加快反应速率；
2．比较金属活动性；
3．设计原电池。