人教版（2019）必修第二册 第六章 第一节 第二课时化学反应与电能 课件(共57张PPT)

(共57张PPT)
高一年级 化学
第六章
第一节 化学反应与能量变化（二）
化学反应与电能
化学能
热能
燃料燃烧
化学反应与电能
机械能
蒸汽轮机
化学能
热能
燃料燃烧
化学反应与电能
电能
发电机
机械能
蒸汽轮机
化学能
热能
燃料燃烧
化学反应与电能
火力发电：
电能
发电机
机械能
蒸汽轮机
化学能
热能
燃料燃烧
化学反应与电能
火力发电：
火力发电的弊端
电能
发电机
机械能
蒸汽轮机
化学能
热能
燃料燃烧
化学反应与电能
火力发电：
火力发电的弊端
①煤属于不可再生资源，资源有限，用煤发电会造成资源的浪费。
②煤燃烧会产生有害物质(如SO2、CO、粉尘等)，污染环境。
③能量经过多次转化，每个环节都有能耗，能量利用率低。
电能
发电机
机械能
蒸汽轮机
化学能
热能
燃料燃烧
电能
发电机
机械能
化学能
热能
燃料燃烧
蒸汽轮机
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
电能
化学能
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
电能
化学能
？
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
化学能
热能
燃料燃烧
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
化学能
热能
放热反应
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
化学能
电能
放热反应
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
化学能
电能
放热反应
带电粒子的定向移动
化学反应与电能
原电池：化学能转化为电能的装置
化学能
电能
放热反应
化学反应与电能
氧化还原反应
一、原电池
Zn + H2SO4(稀) ZnSO4 + H2
还原剂
氧化剂
1. 氧化还原反应与原电池
一、原电池
2e
Zn + 2H＋ Zn2＋ + H2↑
锌
稀硫酸
如何将氧化反应和还原反应分开进行，
让电子通过导体定向移动，从而获得电流？
锌
铜
稀硫酸
A
2.原电池的构成
一、原电池
未连通电路：
连通电路后：
3.原电池的工作原理
一、原电池
当插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时，锌比铜活泼，与稀硫酸作用容易失去电子，被氧化成Zn2+进入溶液。
Zn－2e－ Zn2+
3.原电池的工作原理
一、原电池
锌
铜
稀硫酸
A
Zn2+
e-
e-
SO42-
SO42-
H+
H+
锌
铜
稀硫酸
A
电子由锌片经导线流向铜片
Zn2+
e-
e-
e-
3.原电池的工作原理
一、原电池
SO42-
e-
SO42-
H+
H+
锌
铜
稀硫酸
A
溶液中的H＋从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。
2H+＋2e H2↑
SO42-
H+
H+
H2
一、原电池
e-
e-
e-
e-
SO42-
e-
3.原电池的工作原理
Zn2+
e-
锌
铜
稀硫酸
A
氧化反应
还原反应
一、原电池
3.原电池的工作原理
锌
铜
稀硫酸
A
一、原电池
电极材料：较活泼的锌
反应类型：氧化反应
得失电子情况：失电子
Zn － 2e Zn2+
3.原电池的工作原理
e
锌
铜
稀硫酸
A
一、原电池
电极材料：较活泼的锌
反应类型：氧化反应
得失电子情况：失电子
Zn － 2e Zn2+
3.原电池的工作原理
e
锌
铜
稀硫酸
A
一、原电池
电极材料：较活泼的锌
反应类型：氧化反应
得失电子情况：失电子
Zn － 2e Zn2+
电极材料：较不活泼的铜
反应类型：还原反应
得失电子情况：得电子
2H+ + 2e H2
3.原电池的工作原理
电极材料：较不活泼的铜
电荷流动方向：电子流入
电极名称：正极
锌
铜
稀硫酸
A
一、原电池
电极材料：较活泼的锌
电荷流动方向：电子流出
电极名称：负极
物理学中规定：正电荷流动的方向为电流方向
3.原电池的工作原理
重要概念：
原电池——化学能转化为电能的装置
正极——电流流出（电子流入）
负极——电流流入（电子流出）
电极反应式——电化学装置中表示原子或离子在电极上得电子发生还原或失电子发生氧化反应的式子
一、原电池
3.原电池的工作原理
下列关于图中所示装置的叙述，错误的是（ ）
A. 锌是负极，其质量逐渐减轻
B. 氢离子在铜表面被还原，产生气泡
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D. 电子从锌片经导线流向铜片
课堂练习
C
锌
铜
稀硫酸
课堂练习
某实验兴趣小组以锌和铜为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，下列叙述正确的是（　　）
A．铜电极上发生的电极反应式为Cu2+ + 2e Cu
B．不用导线连接，把铜片和锌片搭在一起也可以产生电流（如图）
C．电子在导线上从铜电极流向锌电极
D．把锌片换成石墨，电流计指针偏转方向改变
B
如图所示，a为铁棒，b为石墨棒，烧杯中盛有稀硫酸。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．石墨棒上有气体逸出，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极质量减轻
a
b
D
课堂练习
负极 正极
发生_____反应 发生_____反应
电子沿导线_____ 电子沿导线_____
电流沿导线_____ 电流沿导线_____
有__________现象 有__________现象
一般为活动性_____的金属 一般为活动性_____的金属或非金属
还原
氧化
流入
流出
流出
流入
生成气体等
金属溶解等
较弱
较强
4.原电池的电极判断
一、原电池
如图所示的装置中，有关实验的说法正确的是（ ）
a b c溶液 有关实验的说法
A 镁 铝 稀硫酸 a电极上的电极反应式：
2H++2e H2
B 铜 铝 盐酸 b电极质量减轻
C 铁 石墨 稀硫酸 b电极质量增加
D 石墨 铝 烧碱溶液 电流计指针不偏转
a
b
A
c溶液
课堂练习
B
如图所示的装置中，有关实验的说法正确的是（ ）
B
a b c溶液 有关实验的说法
A 镁 铝 稀硫酸 a电极上的电极反应式：
2H++2e H2
B 铜 铝 盐酸 b电极质量减轻
C 铁 石墨 稀硫酸 b电极质量增加
D 石墨 铝 烧碱溶液 电流计指针不偏转
课堂练习
负极
正极
负极
正极
负极
正极
负极
正极
把a、b、c、d 四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连、a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为（ ）
a > c > d > b B. a > c > b > d
C. b > d > c > a D. a > b >c > d
A
课堂练习
把a、b、c、d 四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。
若a、b相连、a为负极；
c、d相连，d上有气泡逸出；
a、c相连时，a质量减少；
b、d相连，b为正极。
活动性：a > b
活动性：c > d
活动性：a > c
活动性：d > b
活动性顺序由大到小： a > c > d > b
课堂练习
二、化学电池
1.自制简易电池
【目的】
根据原电池原理，设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。
【用品】
水果（苹果、柑橘或柠檬等），食盐水，滤纸，铜片，铁片，铝片等金属片，石墨棒，导线，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等），电流表。
二、化学电池
1.自制简易电池
问题讨论：
水果电池中，水果的作用是什么？
通过比较不同材料作电极的简易电池，你是否发现电极材料的选择有一些值得注意的问题？
在以上实验中，电池不可或缺的构成部分有哪些？
2.常见化学电池
二、化学电池
一次电池
二次电池
燃料电池
放电之后不能充电
例如：锌锰干电池等
一次电池
2.常见化学电池
二、化学电池
可以充电，多次使用
例如：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等
二次电池
2.常见化学电池
二、化学电池
将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置
例如：氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等
燃料电池
2.常见化学电池
二、化学电池
下列说法错误的是（　 　）
A．锌锰干电池中，锌筒作正极
B．蓄电池充电时也发生了氧化还原反应
C．燃料电池清洁、安全又高效
D．化学电池是新能源和可再生能源的重要组成部分
A
课堂练习
本节课知识小结
本节课知识小结
本节课知识小结
负极锌片失去的电子通过导线定向移动到正极铜片，从而形成电流
本节课知识小结
负极锌片失去的电子通过导线定向移动到正极铜片，从而形成电流
本节课知识小结
负极锌片失去的电子通过导线定向移动到正极铜片，从而形成电流
自我反馈
下列关于原电池的叙述，正确的是（ ）
A. 构成原电池的正极和负极材料必须是两种活泼性不同的金属
B. 原电池是将化学能转变为电能的装置
C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原
D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极
B
如图所示，两电极一为石墨棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（ ）
A. a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B. b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C. a为正极，是石墨棒，烧杯中的溶液为硫酸
D. b为正极，是石墨棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C
a
b
A
自我反馈
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、Y与稀硫酸构成原电池时，Y为负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）
Y > X > Z B. X > Z > Y
C. Y > Z > X D. X > Y > Z
A
自我反馈
锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。电池反应为 2Li + 2H2O 2LiOH + H2 。电池工作时，下列说法错误的是（ ）
金属锂作负极
镍电极上发生氧化反应
C. 可将化学能转化为电能
D. 电子从锂电极经导线流向镍电极
B
金属锂
金属镍
海水

用电设备
自我反馈
随着生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）
A. 利用电池外壳的金属材料
B. 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C. 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D. 回收其中石墨电极
B
自我反馈
课后作业
完成教材41页《练习与应用》2、5、6、7、9题
阅读课本40页《了解车用能源》部分，完成书中提到的研究任务
同学们再见！