化学人教版（2019）必修第二册6.1.2化学反应与电能（共20张ppt）

(共20张PPT)
第六章
第一节 化学反应与能量变化　
第2课时　化学反应与电能
第六章 化学反应与能量
1. 以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理，体会化学能到电能的直接转化，提高模型认知能力，学习科学探究方法。
2. 通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的意义和方法，感受化学学科的社会价值，培养科学态度与社会责任。
学习目标
新课导入
1786年意大利解剖学和医学教授伽伐尼，在一次解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。此后伽伐尼变换各种条件, 重复这个实验。
为什么蛙腿在用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰时
会抽动？
一、火力发电——化学能间接转化为电能
1．能量转化过程
化学能 ________ 机械能 电能
2．化学能转化为电能的关键：燃烧(____________反应)。
燃料燃烧
蒸汽轮机
发电机
热能
氧化还原
2015年我国电力生产量构成图
二、原电池— 化学能直接转化为电能
1．实验探究6-3
第一步：
将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
锌片上产生大量的气体，铜片上没有
Cu
Zn
用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象
第二步：
稀硫酸
锌片上仍然会有较大量的气泡，铜片上也产生了气泡
“铜片上为什么会产生气泡”呢？
第三步：用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否会发生偏转，及实验现象。
（1）锌片不断溶解，
（2）铜片有气泡产生，
（3）电流表指针发生偏转。
A
SO42-
SO42-
H+
H+
e-
e-
e-
e-
e-
稀硫酸
e-
Zn
Cu
原电池原理示意图
。
。
e-
H2
实验操作 实验现象 实验结论
将锌片和铜牌插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌与稀硫酸_________,
铜与稀硫酸_________
用导线连接锌片和铜片 产生H2(还原反应)
的位置发生了改变
用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表 该装置将________
转化为__________
锌片上有气泡,
铜片上无气泡
反应
不反应
锌片上无气泡,
铜片上有气泡
铜片上有气泡,
锌片上无气泡,
电流表指针偏转
化学能
电能
归纳总结
2H＋＋2e－ H2↑
2. 工作原理(以铜 锌 稀硫酸原电池为例)
总反应式：__________________________。
原电池：将________转化为________的装置。
Zn＋2H＋ Zn2＋＋H2↑
化学能
电能
负极
正极
氧化反应
还原反应
Zn－2e－ Zn2＋
还原反应
还原反应
2H＋＋2e－ H2↑
拓展延伸
多角度判断原电池的正、负极
原
电
池
还原性较弱的金属或能导电的非金属
还原性较强的金属
还原反应
氧化反应
电子流入
电子流出
电流流出
电流流入
正极
负极
反应
类型
电子
流向
电流
流向
电极
材料
怎样才能构成一个原电池呢？
（1）具有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)
（2）电解质溶液
(3) 形成闭合回路
3．构成条件
(1)具有_____________的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。
(2)溶液：两电极均插入_____________中。
(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。
活动性不同
电解质溶液
(1)比较金属活动性
原电池中，做负极的金属活动性一般比做正极的金属活动性强。
4．原电池原理的应用
(2)改变化学反应速率
如在 Zn 和稀硫酸反应时，滴加少量 CuSO4 溶液，则Zn置换出的铜和锌构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
(3)设计原电池
如把 Fe＋2Fe3＋ 3Fe2＋设计成原电池，可用 Fe 做负极，石墨做正极，FeCl3 溶液做电解质溶液。
试着解释蛙腿为什么会抽动？
铁棒、铜钩、剥去皮的蛙腿形成了原电池，产生了电流，电流使蛙腿抽动
三、化学电源
1．锌锰干电池——一次电池
(1)构造示意图
(2)特点：放电之后不能充电。
还原反应
锌筒
还原反应
石墨棒
还原反应
NH4Cl 糊
汽车用铅酸蓄电池
锂离子电池
2．充电电池——二次电池
(1)特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
(2)实例：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。
镍氢电池
一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池？
结合所学知识判断干电池与充电电池的本质区别是什么？
一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；
二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。
干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即内部的氧化还原反应不可逆；
充电电池在放电时进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池
恢复到放电前的状态。
本质区别：内部的氧化还原反应是否可逆
思考
3．燃料电池
(1)概念：将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。
(2)特点：①清洁、安全、高效；②反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供；③供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充电时间较短。
我国研制的燃料电池和超级电容混合动力有轨电车
课堂小结
原
电
池
正极
负极
还原性较弱的金属
或能导电的非金属
还原性较强的金属
还原
反应
氧化
反应
电子
流入
电子
流出
电流
流入
电流
流出
锌锰干电池、充电电池、燃料电池
比较金属活动性、改变化学反应速率、设计原电池
应用
化学电池