6.1 化学反应与能量变化 课件（共25张PPT）

(共25张PPT)
化学反应与能量变化
教学目标
1、理解原电池的工作原理，进一步体会氧化还原反应的本质，并能从多角度分析和解释化学反应中的能量变化。
2、认识简单原电池的结构，初步构建原电池模型。
3、通过对原电池原理和形成条件的探究，体会“提出假设-实验探究-得出结论”的认知模式，发展探究能力。
4、了解干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。
火力发电厂
思考：我们的教室用电是如何产生的？
二、化学反应与电能
1.火力发电——燃煤发电的能量转化过程
化学能（燃料）
燃烧
热能
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
关键：燃烧反应（自发的氧化还原反应是放热反应）
火力发电是我国当前主要的发电类型，但清洁能源的所占比例逐年上升。
我国发电结构
①使用的化石燃料属于不可再生资源;
②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境;
③能量经过多次转化，能量利用率低。
思考：火力发电有什么缺点？
化学能（燃料）
燃烧
热能
蒸汽
轮机
机械能
发电机
电能
？
直接
【学习任务一】原电池的构造及工作原理
化学电池（原电池）：将化学能直接转化为电能。
(1)【实验探究】实验6-3 探究电流的形成过程
实验 步骤 步骤1:将锌片和 铜片插入盛有稀 硫酸的烧杯中 步骤2:用导线连接 锌片和铜片 步骤3:用导线在锌片和
铜片之间串联个电流表
实验 装置
2.原电池——化学能直接转化为电能
实验装置 实验现象 实验结论
锌片：逐渐溶解,有气泡产生
铜片：没有气泡
锌与稀硫酸反应生成氢气；铜与稀硫酸不反应
锌片：逐渐溶解
铜片：有气泡产生
锌与稀硫酸发生反应
铜片上产生气泡
锌片：逐渐溶解
铜片：有气泡产生
电流表：指针发生偏转
锌片与铜片相连时，有电流产生，即化学能转化为电能。
Cu ㈩
Zn㈠
-
-
-
Zn2+
H+
H+
e－沿导线传递，产生电流
SO42-
总反应式：Zn +2 H+ = Zn2+ + H2 ↑
微观探析原电池的工作原理
电极电势差
外电路电子的定向移动
内电路离子的定向移动
负极
正极
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反应
还原反应
阳离子
正极
阴离子
负极
电势较低
电势较高
根据学习任务单中【学习任务二】的实验步骤，分组进行如下实验：
【学习任务二】
探究原电池的构成条件
实验序号 第一组：实验①②③④
实验装置
①　 ② ③　 ④
能否构成原电池
构成原电池条件一
①能 ②能 ③不能 ④不能
活动性不同的两个电极
负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）
不能 能 能
两极必须插在电解质溶液中
实验序号 第二组：实验⑤⑥⑦
实验装置
⑤　　　　 ⑥　　　　 ⑦　　　　　　　
能否构成原电池
构成原电池的条件二
实验序号 第三组：实验⑧⑨
实验装置 　
⑧　 ⑨
能否构成原电池
构成原电池条件三
能 不能
两极与电解质溶液形成闭合回路
实验序号 第四组：实验⑩
实验装置 　
⑩
能否构成原电池
构成原电池条件四
必须存在自发的氧化还原反应
不能
C
Cu
NaOH溶液
原电池的构成要素
①一般要有自发的氧化还原反应（前提）
②一般要有活泼性不同的两个电极
(或金属与能导电的非金属)
③电解质溶液
④形成闭合回路
（两极一液成回路 ）
模型建构
（3）在以上实验探究结果，电池不可或缺的构成部分有哪些？
例题、下列装置能形成原电池的是(　　)
A.①②③⑦ B.①②⑤⑥ C.①②③④ D.①②③⑥⑦
A
学以致用
近年来野外生存的真人秀节目在各大卫视频繁播放。某节目中野外生存达人用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池用于野外生火。
【素养提升】
目的：根据原电池原理，设计和制作水果电池，
体会原电池的构成要素。
用品：水果（苹果、柑橘、柠檬等），铜片、铝片、
导线、小型用电器（发光二极管、电子音乐
卡芯、数字表），电流表。
思考 ：水果电池中，水果的作用是什么？
【学习任务三】水果电池的设计与制作
原电池装置的生活应用
一次电池：放电后不能再次充电的电池（内部的氧化还原反应无法逆向进行），如锌锰干电池。
二次电池：放电后可再次充电的电池（内部的氧化还原反应再充电时可逆向进行），如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。
【学习任务三】
原电池装置的生活应用
一次电池 二次电池
优点 体积小、便于携带 环保、可多次反复利用、
自放电能力强
缺点 自放电能力小 需携带充电工具、安全性能有待提高
新型电池
燃料电池是一种将燃料（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，具有清洁、安全、高效等特点。
一节电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值，并造成永久性公害！
一粒纽扣电池可污染60万升水，相当于一个人一生的饮水量 ！
垃圾分类，电池回收，环境保护，从你我做起！
自主总结
生活中常见电源的特点
作业布置：
每个小组查找一种新型电池的信息（包括基本概念，基本原理，应用）， 合作撰写调查报告，下节课进行汇报展示。