6.1.2 化学反应与电能（教学课件）(共32张PPT)2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册

(共32张PPT)
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量
第2课时 化学反应与电能
火力发电存在什么问题？
火力发电的原理
我国目前电能主要来自火力发电
化学能
燃烧
蒸汽
发电机
电能
机械能
热能
【思考与交流】
直接？
1.煤炭是非可再生资源，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

化学能　　 电能
直接
想一想：
1.电流是怎样产生的？
写一写：
写出锌和稀硫酸反应的离子方程式并画出单线桥。
2.哪些化学反应中有电子的转移？
Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
2e-
稀硫酸
Zn
Zn逐渐溶解
Zn表面产生气泡溶液变热
现象：
【实验一】
什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？
探究1:把化学能直接转变为电能的装置
化学能 热能
【实验二】
锌片上产生大量的气泡
铜片无明显现象
稀硫酸
Zn
Cu
现象：
探究1:把化学能直接转变为电能的装置
稀硫酸
Zn
Cu
现象：
探究1:把化学能直接转变为电能的装置
【实验三】
锌片逐渐溶解，产生少量气泡
铜片上有气泡产生
电流表指针发生偏转
A
稀硫酸
Zn
Cu
探究1:把化学能直接转变为电能的装置
【实验三】
A
反应本质没有改变
Zn+2H+=Zn2++H2↑
改变的是氧化和还原反应在两个区域发生
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2↑
化学能 电能
稀硫酸
Zn
Cu
将Zn片、Cu片上端连接插入稀硫酸中，有什么现象？为什么？
一、原电池
1.概念：将化学能直接转变为电能的装置
A
Zn
Cu
SO42－
H+
H+
正极
负极
e－
I
负极
正极
电子流出（或电流流进）的一极
电子流进（或电流流出）的一极
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
阳离子
阴离子
SO42-
发生溶解
产生气泡
原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
电子流向：负极 沿导线 正极
电流方向：正极 沿导线 负极
外电路：
内电路：
阴离子 负极
阳离子 正极
外电路
内电路
2.工作原理
2.原电池的电极反应
锌片：
铜片：
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2 ↑
电池总反应：
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
氧化反应
还原反应
（总反应——两个电极反应之和）
(负极)
(正极)
一、原电池
？
铜-锌-稀硫酸原电池中，铜换成石墨棒能不能产生电流？
通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些？
组成：两电极、导线、电解质溶液以及容器
怎样才能构成一个原电池呢？
（可以）
（可以）
（可以）
（不可以）
形成条件一：
活泼性不同的两个电极
负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、石墨等
探究2:构成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需浸入电解质溶液中
探究2:构成原电池的条件
形成条件三：必须形成闭合回路
（不可以）
（可以）
探究2:构成原电池的条件
形成条件四：能自发进行的氧化还原反应
（不可以）
Ag
探究2:构成原电池的条件
3.原电池构成条件
① 两种活泼性不同的金属作电极
（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）
其中较活泼金属为负极
较不活泼金属（或非金属）为正极
② 电解质溶液
③ 形成闭合回路
④ 能自发进行氧化还原反应
两极一液一线一反应
A
B
C
D
E
√
【练习】下列哪些装置能构成原电池？
√
F
√
稀硫酸
Zn
Fe
稀硫酸
Ag
Cu
A
稀硫酸
Zn
Cu
√
Zn
H2SO4溶液
G
4.判断原电池正负极方法
判断依据 正极 负极
电极材料
电子流向
电极反应
电极现象
溶液中离子流向
不活泼金属或非金属导体
活泼金属
电子流入
电子流出
还原反应
氧化反应
电极增重或产生气体
电极减轻
阳离子流向正极
阴离子
流向负极
5.原电池原理的应用
①制作化学电源
②加快反应速率
例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。
③判断金属活动性的强弱
④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀
钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀
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，D上产生大量气泡；
A、C相连时，电流由C经导线流向A；
B、D相连时，电子由D经导线流向B，
则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
① A＞B＞C＞D ② A＞C＞D＞B
③ C＞A＞B＞D ④ B＞A＞C＞D
【练习】
②
A＞B
C＞D
A＞C
D＞B
二、原电池的设计与制作
简易电池的设计与制作
【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。
【实验】
（1）水果电池
（2）简易电池
水果电池中，水果的作用是什么？
超级柠檬电池
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)火力发电是将化学能间接转化为电能的过程。（ ）
(2)HCl＋NaOH==NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。（ ）
(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。（ ）
(4)原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。（ ）
√
×
×
√
【课堂练习】
2．如图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)（ ）
D
【课堂练习】
3．下列装置中，能构成原电池的是（ ）
A.只有甲　　 B．只有乙
C.只有丙 D．除乙均可以
甲　　　 乙　　　 丙　　　丁
C
【课堂练习】
4.如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是（　　）
A. B极为原电池的正极
B. A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸
C. C中阳离子向A极移动
D. A极发生氧化反应
C
【课堂练习】
5.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式。
√
2H++2e-＝H2↑
负极：
总反应：
正极：
Zn－2e-＝Zn2+
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
√
【课堂练习】
正极：
负极：
总反应：
Fe－2e - ＝Fe2+
2Ag++2e- ＝2Ag
Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag
5.判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式。
【课堂练习】