《学霸笔记·同步精讲》第6章 化学反应与能量 第1节 第2课时　化学反应与电能（课件）高中化学人教版必修二

(共22张PPT)
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
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
课 标 定 位
1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。
2.能从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理。
3.能结合生活实例体会研制新型电池的重要性。
素 养 阐 释
1.能结合生活经验,并以铜-锌-稀硫酸原电池为例知道化学能可以转化为电能。
2.能辨识简单原电池的构成要素,并能说出其工作原理。
3.能举例说明化学电源对提高人们生活质量的重要意义。
自主预习·新知导学
一、火力发电
日常使用的电能主要来自火力发电。
2.使化学能转化为电能的关键是燃烧(发生氧化还原反应)。
二、原电池
1.原电池是把化学能直接转化为电能的装置,其中发生的化学反应属于氧化还原反应。
2.在锌铜原电池中(如图所示):
锌片作负极,发生氧化反应,
电极反应式为Zn-2e-══Zn2+;
铜片作正极,发生还原反应,
电极反应式为2H++2e-══H2↑;
可观察到的现象为铜片上有气泡冒出,锌片逐渐溶解。
电子由锌片通过导线流向铜片。
原电池总反应为Zn+2H+══Zn2++H2↑。
【自主思考】 在原电池中,怎样分析电流的方向
提示:在外电路中,电流的方向与电子的运动方向相反,电子从负极流向正极,则电流的方向是从正极到负极。在电解质溶液中,阴、阳离子的定向移动形成电流,阳离子移向正极,阴离子移向负极,电流的方向是从负极到正极。
三、化学电池
1.锌锰干电池中,石墨棒作正极,锌筒作负极,氯化铵糊作电解质溶液。由于其内部的氧化还原反应不能逆向进行,故属于一次电池。
2.铅酸蓄电池中可实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环,属于二次电池。
3.随着科学技术的进步,各种高效、安全、环保的新型电池不断涌现。目前手机、笔记本计算机等所用的电池大多数是锂离子电池。
4.燃料电池可将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能。与其他电池的主要差别在于反应物是从外部提供。燃料电池在航天、军事和交通等领域具有广阔的应用前景。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)目前我国使用的电能主要来自火力发电。(　　)
(2)利用化学电池可将化学能全部转化为电能。(　　)
(3)将铜片和锌片分别插入稀硫酸中,都会产生气泡。(　　)
(4)在锌铜原电池中,电子由铜片流向锌片。(　　)
(5)在锌铜原电池中,溶液中的H+移向铜电极。(　　)
(6)原电池中,电子流出的一极为负极,发生氧化反应。(　　)
(7)锌锰干电池属于一次电池,锂离子电池属于二次电池。(　　)
(8)废旧的锌锰干电池含有重金属锰,对环境会造成污染,应回收处理。
(　　)
√
×
×
×
√
√
√
√
2.在锌银原电池(如图)中,以硫酸铜溶液为电解质溶液,锌为　　　　极,电极上发生的是　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为　　　　　　　　,锌片上观察到的现象为　　　　　　　　;银为　　　　极,电极上发生的是　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式是　　　　　　　,银片上观察到的现象是　　　　　　　　　　　　。
答案:负　氧化　Zn-2e-══Zn2+　锌片逐渐溶解　正　还原　
Cu2++2e-══Cu　有红色物质析出
合作探究·释疑解惑
探究任务
认识原电池的构成要素及工作原理
【问题引领】
在生活中,我们会遇到很多结构和性能各异的化学电池,以满足不同的用电需要。
1.这些电池是一次电池还是二次电池
提示:有些是一次电池,如干电池;有些是二次电池,如铅酸蓄电池、锂离子电池。
2.这些电池所含的能量主要是哪种形式
提示:化学能。
3.如何将电池中的化学能转化成电能
提示:将电池用导线与用电器连接成闭合回路,用电器工作过程中,电池中的化学能转化为电能。
【归纳提升】
1.原电池的构成要素。
(1)两极材料。一般情况下由两种活动性不同的金属或由金属和能导电的非金属材料组成。
(2)两极浸在电解质溶液中。
(3)形成闭合回路。
(4)存在能自发进行的氧化还原反应。
2.原电池的工作原理。
(1)原电池工作时,电路中电流方向与外电路中电子的运动方向相反。在外电路中电流方向是从正极到负极。电子不能通过电解质溶液。
(2)在电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。阴、阳离子定向移动形成电流。在内电路中,电流方向是从负极到正极。
3.原电池正、负极的判断。
(1)可根据电子的流向、电极反应类型、电解质溶液中离子的移动方向等进行判断。
(2)不能简单地根据电极材料的活动性判断正、负极,要结合电解质溶液的性质具体分析。例如:在由铁、铜与稀硫酸组成的原电池中,铁比铜活泼,铁与稀硫酸发生氧化还原反应,电极材料铁作负极,铜作正极;而在由铁、铜与浓硝酸组成的原电池中,常温下铁在浓硝酸中表面形成致密氧化膜而发生“钝化”现象,铜与浓硝酸发生氧化还原反应,因此该电池中电极材料铜作负极,铁作正极。
在由镁、铝与稀盐酸组成的原电池中,镁比铝活泼,镁作负极,铝作正极;在由镁、铝与NaOH溶液组成的原电池中,铝与NaOH溶液反应,电极材料铝作负极,镁作正极。
【典型例题】
【例题】 下列装置属于原电池的是(　　)。
答案:C
解析:A项,蔗糖溶液不能导电;B项,两电极都是石墨棒,活泼性相同;D项,不能形成闭合回路。C项符合构成原电池的条件,电极反应式为Fe-2e-══Fe2+(负极),Cu2++2e-══Cu(正极)。
【变式训练】 1.下列反应能设计成原电池提供电能的是(　　)。
A.H2与O2燃烧反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.CaO与CO2反应
D.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应
答案:A
解析:理论上任何一个能自发的氧化还原反应都能设计成原电池,B、C、D三项不属于氧化还原反应,没有电子转移,不能设计成原电池提供电能。
2.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe══3Fe2+,不能实现该反应的原电池是(　　)。
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为石墨,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液
答案:D
解析:由2Fe3++Fe══3Fe2+得出负极反应式为Fe-2e-══Fe2+,正极反应式为2Fe3++2e-══2Fe2+,可知负极材料为铁,正极材料为比铁活动性差的导体,电解质溶液中必须有Fe3+。
课 堂 小 结