6.1.2 原电池 课件 (共23张PPT)2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共23张PPT)
第2课时 化学反应与电能
第一节 化学反应与能量变化
第六章 化学反应与能量
学习目标
1、通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。
2、理解原电池的概念及工作原理和构成条件。
核心素养
1、科学探究：认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。
2、宏观辨识与微观探析：会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。
个人预学
1、什么是原电池？
2、原电池的工作原理是怎样的？
3、原电池由哪几部分构成？
生活中人们已离不开电，那人们使用的电来自于哪里
情景导入
1.我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电。
2.火力发电的原理
化石燃料
加热水
燃烧
汽化
蒸汽
推动
蒸汽轮机
发电机发电
带动
其中，燃烧是关键
（氧化还原反应）
教师导学
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
4.火力发电存在的问题
3.能量转换过程
教师导学
能不能直接转化？
原电池
探究实验 讨论与交流
实验一：分别将锌片和铜片插入 稀硫酸溶液中 观察锌片和铜片上现象和差别？
实验二：锌片和铜片先接触插入稀硫酸溶液中，然后再用导线连接 观察锌片和铜片上有何现象？推测原因
实验三：锌片和铜片通过导线接电流表插入稀硫酸溶液中 观察电流表上有何现象？
注意电流表指针偏转方向
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
铜片上：无气泡
锌片上：逐渐溶解，有气泡
铜片上：有气泡
锌片上：逐渐溶解
电流表：指针偏转
锌与稀硫酸反应生成氢气，而铜不反应
装置中发生反应生成氢气，导线中有电流通过
宏观辨识
基于微观视角了解Zn-Cu原电池的基本原理
由元素守恒，H2来自于H+
Cu上H2是如何产生的？
由化合价，H+得电子变成H2
反应式为： 2H+ + 2e- ==H2↑
哪个物质失电子？
由化合价，Zn失电子生成Zn2+
反应式为： Zn - 2e－==Zn2+
电子经导线，从负极到正极
电流计指针偏转了
H+如何变成H2的
教师导学
Zn
Zn
2+
e
e
铜片
锌片
SO
2-
4
H
2
得到电子
还原反应
2H+ + 2e- = H2
Zn – 2e- = Zn2+
失去电子
氧化反应
负极 导线 正极
阳离子 正极
阴离子 负极
H+
H+
负极
正极
电子流动方向：
离子运动方向：
微观探析
外电路
内电路
e-
I
“电子不下水，离子不上岸”
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－
2.本质：氧化反应和还原反应分别
在两个不同的区域进行。
锌片：Zn－2e－ = Zn2+ (氧化反应)
铜片：2H+＋2e－ = H2↑(还原反应)
教师导学
2e-
原电池的总反应：Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
原电池的构成条件
（无电流）
Ag
（有电流）
构成条件1：能自发进行的、放热的氧化还原反应
教师导学
构成条件3：电极需插进电解质溶液中
（无电流）
（有电流）
原电池的构成条件
电解质溶液一般要能和某极发生氧化还原反应
教师导学
构成条件4：必须形成闭合回路
（无电流）
（有电流）
原电池的构成条件
教师导学
①
②
③
④
⑤
×
×
∨
∨
当堂检测：1、判断能否构成原电池？
原电池的构成条件
活泼性不同
电解质
闭合回路
氧化还原
∨
同伴助学
负极 正极
两极材料
现象
两极反应
离子流向
电子或电流 的流动方向 e-
I
活泼性较强的金属
活泼性较弱的金属
或导电的非金属
溶解，质量减少
有气泡或增重
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
阴离子流向负极
阳离子流向正极
同伴助学
4.原电池正、负极的判断
1.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：
(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____极，
铜为_____极，溶液中的Cu2＋移向____ 极。
(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____极；
铜为____极，溶液中的NO3-移向___极。
(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____极，铜电极可能观察到的现象是_____________________________。
负
正
负
铜电极逐渐溶解，溶液变蓝
正
正
负
负
训练验学
判断正负极写出总反应式及电极反应式
【例题1】
负极(铜)：Cu - 2e- = Cu2+
正极(银)：2Ag+ + 2e- = 2Ag
Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag
Cu
Ag
AgNO3
C
Fe
CuSO4
正极(石墨)：Cu2++2e－=Cu
负极(铁)：Fe －2e － = Fe2+
Fe ＋ Cu2+＝Fe2＋＋ Cu
作差法
5、电极反应方程式的书写
同伴助学
2、看图完成下列问题
①Al作____极, ②Cu作____极
电极反应式是：负极 ___________________
正极 ___________________
总反应式_____________________
负
正
2Al-6e-=2Al3+
6H++6e-=3H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑
① Al作____极 ② Cu作____极
电极反应式是：负极 ___________________
正极 ___________________
总反应式_______________________
正
负
Cu-2e-=Cu2+
2NO3-+4H++2e-=2NO2 ↑+2H2O
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
训练验学
①比较金属活泼性
④保护金属材料
③设计电池
②加快反应速率
（注意：选择合适电解质）
一般：负极>正极
如：制氢气加入少量硫酸铜溶液
如：船体镶锌块
稀硫酸
Al
Mg
A
Al
Mg
A
NaOH
6.原电池的应用
盐水动力车
3、把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4 中用导线两两相连可以组成各种原电池，若a、b相连时a为负极；c、d相连时，c为负极，a、c相连时，a为正极，b、d相连时，b为负极，则这四种金属的活动性顺序为（　 ）
A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞b＞d
C、b＞d＞c＞a D、c＞a＞b＞d
D
训练验学
1、原电池的概念：
2、原电池的本质：
3、原电池的工作原理：
4、原电池的构成条件：
课堂小结
作业：一、课本P41第2、5、6、7二、练习册P63小练-素养达成