6.1.2 化学反应与能量变化 化学能与电能 课件（24张ppt）【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修二

化学反应与能量变化
第二课时 化学能与热能
常德芷兰实验学校
化学能
燃烧
蒸汽
发电机
电能
机械能
热能
化学能是指储存在物质当中的能量
【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
Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
单线桥分析Zn与H2SO4的反应
2e-
探究把化学能直接转变为电能的装置
稀硫酸
Zn
Zn逐渐溶解
Zn表面产生气泡
溶液变热
现象：
化学能 热能
思考：如何把化学能转换成电能？
【实验探究】
【实验6-3】
(1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
(2) 用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。
(3)如图6-6所示，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偏转。
【实验探究】
现 象
当锌片与铜片插入稀硫酸时，锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生；
当用导线将锌片和铜片相连后，铜片上有气泡产生；串联电流表后，电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过。
解 释?
稀硫酸
Cu
Zn
A
Zn逐渐溶解
Cu表面产生气泡
指针偏转
现象：
离子反应式：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
能量转换形式：
化学能 电能
一、原电池
1.定义：
将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池
2.正负极：
+
-
负极：
电子流进（或电流流出）的一极
正极：
电子流出（或电流流进）的一极
-
+
负极
正极
2H++2e-=H2↑
还原反应
氧化反应
Zn－2e-=Zn2+
原电池总反应式： ；
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
3.工作原理：
e-
↑
e-→
e-
↓
氢离子
硫酸根离子
外电路：
内电路：
阳离子 → 正极
阴离子 → 负极
负极 → 正极
e-
正极 → 负极
Ⅰ
这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流
？
铜-锌-稀硫酸原电池中，铜换成石墨棒能不能产生电流？
铜-锌-稀硫酸原电池中，铜换成石墨棒能不能产生电流？
4.原电池的构成条件
（1）活泼性不同可以导电的两级
练习：判断下列原电池的正负极.
Zn
Cu
稀硫酸
Zn
Fe
A
稀硫酸
C
Zn
Fe
C
A
稀硫酸
A
稀硫酸
A
负极: 较活泼的金属
正极: 较不活泼的金属或非金属导体
-
+
-
+
-
+
-
+
（可以）
（不可以）
2.电极需插进电解质溶液（或熔融电解质）中
实验探究形成原电池的条件
实验探究形成原电池的条件
形成条件3：必须形成闭合回路
（不可以）
实验探究形成原电池的条件
形成条件4：能自发进行的氧化还原反应
（不可以）
Ag
4、原电池的构成条件：
①自发的氧化还原反应
（前提）
②两极有电势差
③闭合回路
外电路：
内电路：
溶液
熔融
导线
两个电极（导体）
电解质
或两电极直接接触
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
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
Zn
Cu
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，写出电极反应式和总反应式。
Ag
Fe
I
e-
e-
I
Fe
Ag
Fe－2e - = Fe2+
2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑
Zn
Cu
Zn－2e - = Zn2+
Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
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
溶液中离子流向
阳离子流向正极
阴离子
流向负极
5、如何判断原电池的正负极？
练习.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
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
拓展：为什么Zn-Cu-稀硫酸原电池中锌片表面也有一些气泡产生？
稀硫酸
稀硫酸
Cu
Zn
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 K+和Cl-在盐桥中能移动
　　　
SO42－
Zn2+
e－
e－
SO42－
Cu2+
K+
盐桥工作示意图
Cu
Zn
K+
Cl－
K+
Cl－
K+
Cl－
K+
Cl－
K+
Cl－
Cl－
K+
K+
Cl－
K+
K+
K+
Cl－
Cl－
K+
Cl－
Cl－
Cl－
1.连通电路
2.使溶液呈电中性
3.使电流持续稳定