【课件】化学反应与能量变化+第二课时课件2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、高一化学人教版（2019）必修第二册第六章化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化第二课时学习目标l1 1掌握原电池的工作原理，形成条件和应用。掌握原电池的工作原理，形成条件和应用。l2 2能书写铜锌的原电池的电极反应。能书写铜锌的原电池的电极反应。l3.3.知道化学能如何转化为电能，树立节约能源的意识。知道化学能如何转化为电能，树立节约能源的意识。l重点重点:原电池的工作原理，形成条件和应用原电池的工作原理，形成条件和应用。l难点：难点：原电池的工作原理，形成条件和应用原电池的工作原理，形成条件和应用。新知探究你知道我们日常使用的电能，是如何得来的吗？我们日常使用的电能主要来自火力发电。新知

2、探究 化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机火力发电：化学能转化为电能火力发电的化学深层本质分析火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起思考：思考：1 1、发电站将化学、发电站将化学能转化为电能？能转化为电能？2 2、火力发电有哪些缺点、火力发电有哪些缺点?存存在在缺缺点点排出大量温室气体排出大量温室

3、气体可能导致酸雨可能导致酸雨能量转化效率低能量转化效率低煤炭是非可再生资源煤炭是非可再生资源 能否将化学能否将化学能直接转化能直接转化为电能？为电能？()将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象观察现象()用导线连接锌片和铜片用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象观察、比较导线连接前后的现象()用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的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。指针是否偏转。【实验【实验6-36-3】序号实验步骤 实验装置现象结论或解释 将锌片、铜片插入 盛稀硫酸的烧杯中，观察现象。锌片表面有气泡，

4、铜片表面没有气泡Zn+2H+=Zn2+H2，铜与稀硫酸不反应用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象锌片、铜片表面都有气泡。锌失去电子，经导线流向铜片，H+在铜片上得到电子还原成H2。用导线在锌片和铜片间串联一个电流表G，观察电流表指针是否偏转。铜片（锌片）上有气泡，电流计指针偏转?思考：实验中电流表的指针为什么会发生偏转？你能写出两极发生的电极反应吗？负极：Zn 2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H+2e-=H2（还原反应）电池总反应：Zn+2H+=Zn2+H2实验和实验中能量转化形式有什么不同的？化学能化学能 热能热能化学能化学能 电能电能Zn逐渐溶解逐渐溶解Zn表面产生气泡表

5、面产生气泡 溶液变热溶液变热 Zn逐渐逐渐溶解溶解 Cu表面产生气泡表面产生气泡 指针偏转指针偏转1 1、原电池、原电池 、定义、定义:把把化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置.二、化学反应与电能二、化学反应与电能、原电池化学反应本质：、原电池化学反应本质：自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应外电路：外电路：内电路：内电路：电子电子从负极从负极正极正极 电流从正极电流从正极负极负极正极正极 阳离子阳离子正极正极阴离子阴离子负极负极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离子不上岸离子不上岸电子不下水电子不下水负

6、极正极、工作原理工作原理工作原理工作原理电极电极正正极极负负极极定义定义:电子流出电子流出(失电子失电子)的一极的一极电极材料：电极材料：较活泼金属较活泼金属定义定义:电极材料：电极材料：电子流入电子流入(得电子得电子)的一极的一极较不活泼金属或碳棒较不活泼金属或碳棒电极电极反应反应负极负极:正极正极:电解质溶液中的阳离子得电子，发生还原反应电解质溶液中的阳离子得电子，发生还原反应电极本身失电子，发生氧化反应电极本身失电子，发生氧化反应电池反应：电池反应：两电极反应式相加两电极反应式相加电子流动方向：电子流动方向：负极负极 导线导线 正极正极溶液中离子溶液中离子移动方向：移动方向：阳离子移向正

7、极阳离子移向正极阴离子移向负极阴离子移向负极例例1 1：铜铜.锌锌.稀稀HClHCl水溶液组成的原电池水溶液组成的原电池电极反应式电极反应式:负极负极(Zn):(Zn):正极正极(Cu):(Cu):Zn-2eZn-2e-=Zn =Zn2+2+(氧化反应氧化反应)电极本身失去电子电极本身失去电子.2H2H+2e+2e-=H =H2 2(还原反应还原反应)电解质溶液中的阳离子得电子电解质溶液中的阳离子得电子.2H2H+Zn=H+Zn=H2 2+Zn+Zn2+2+或或 Zn+2Zn+2HClHCl=ZnCl=ZnCl 2 2+H+H2 2 注注:得失电子相等得失电子相等,总反应式总反应式:两式相加两

8、式相加例例2 2：铜铜.锌锌.CuSO.CuSO4 4溶液组成的原电池溶液组成的原电池电极反应式电极反应式:负极负极(Zn):(Zn):正极正极(Cu):(Cu):Zn-2eZn-2e-=Zn =Zn2+2+(氧化反应氧化反应)电极本身失去电子电极本身失去电子.CuCu2+2+2e+2e-=Cu =Cu(还原反应还原反应)电解质溶液中的阳离子得子电解质溶液中的阳离子得子.Cu2+Zn=Cu+Zn2+或或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 注注:得失电子相等得失电子相等,总反应式总反应式:两式相加两式相加原电池形成条件-自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应实验装置实验装置能否构成原电池能否构成

9、原电池结论能能不能不能1 1、自发进行的氧化还原反应、自发进行的氧化还原反应2 2、反应实质：一般原电池的负极和电解质溶液发生氧化反应、反应实质：一般原电池的负极和电解质溶液发生氧化反应Cu原电池形成条件-电极材料电极材料实验装置实验装置能否构成原电池能否构成原电池结论结论能能能能不能不能1 1、一般有两种活泼性不同的金属电极（或一种是非金属导体，、一般有两种活泼性不同的金属电极（或一种是非金属导体，如石墨）如石墨）2 2、一般较活泼的金属作负极；较不活泼的金属、石墨等作正极、一般较活泼的金属作负极；较不活泼的金属、石墨等作正极例外：例外：Al/NaOH/Mg Al/NaOH/Mg 原电池原电

10、池 ：是是AlAl作负极作负极 Cu/HNO Cu/HNO3 3（浓）（浓）/Fe /Fe 原电池原电池 ：是是CuCu作负极作负极原电池形成条件-电解质溶液电解质溶液实验装置实验装置能否构成原电池能否构成原电池结论能能能能不能不能1 1、电极材料均浸入的是、电极材料均浸入的是电解质溶液电解质溶液,或熔融的电解质或熔融的电解质实验装置实验装置能否构成原电池能否构成原电池结论结论原电池形成条件-闭合回路闭合回路能能不能不能整个装置应构成闭合电路，整个装置应构成闭合电路，导线连接，或直接接触导线连接，或直接接触能能、构成原电池的条件、构成原电池的条件能自发发生氧化还原反应，同时满足以下三个条件：能

11、自发发生氧化还原反应，同时满足以下三个条件：两极：一般为两极：一般为两种活泼性两种活泼性不同不同的金属（或一种金属与的金属（或一种金属与非金属导体，非金属导体，石墨）石墨）一液：一液：电解质溶液，或熔融电解质电解质溶液，或熔融电解质（酒精、蔗糖、酒精、蔗糖、酒精、蔗糖、酒精、蔗糖、CClCClCClCCl4 4 4 4不是电解质不是电解质不是电解质不是电解质）一线：一线：用用导线导线相连（或相连（或直接接触直接接触）一反应：自发的氧化还原反应一反应：自发的氧化还原反应练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由.()()()()()5

12、 5、原电池的应用：、原电池的应用：a a、设计原电池设计原电池Fe+CuFe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+CuFe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu负极负极正极正极电解质溶液电解质溶液FeFeCuCuC CAgAgCuCu ClCl2 2Cu(NOCu(NO3 3)2 2 CuCu SOSO4 4负极负极正极正极总结：总结：先确定负极材料，再确定电解质溶液，先确定负极材料，再确定电解质溶液，最后确定正极材料最后确定正极材料b b、判断金属活泼性判断金属活泼性金属活泼性金属活泼性:负极负极 正极正极在原电池：在原电池：负极负极发生氧化反应发

13、生氧化反应电子流出电子流出溶解的一极溶解的一极金属金属性弱性弱正极正极发生还原反应发生还原反应电子流入电子流入有气泡产生的一极有气泡产生的一极质量增加的一极质量增加的一极把把a a、b b、c c、d d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若连组成原电池。若a a、b b相连时，相连时，a a为负极；为负极；c c、d d相连时，相连时，电流由电流由d d到到c c；a a、c c相连时，相连时，c c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b b、d d相相连时，连时，b b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由上有大量气泡产生，则四种金属的

14、活动性顺序由强到弱的为：强到弱的为：()()A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b.d Dc a b.d Db d c a b d c a B B练习练习c c、加快反应速率加快反应速率比如：在锌与稀硫酸反应时，滴比如：在锌与稀硫酸反应时，滴2 2滴硫酸铜溶液，生滴硫酸铜溶液，生成氢气的速率变快，为什么？成氢气的速率变快，为什么？例：纯锌、粗锌例：纯锌、粗锌(含杂质铜含杂质铜)与与HClHCl反应哪个快？反应哪个快？d d、防止金属被腐蚀防止金属被腐蚀例：镀锌铁比镀锡铁耐用例：镀锌铁比镀锡铁耐用Fe ZnFe ZnFe SnFe Sn(+)(

15、-)(+)(-)(-)(+)(-)(+)原电池原电池原电池原电池电极电极正极正极负极负极电子流出电子流出(失电子失电子)的一极的一极电极材料：电极材料：较活泼金属较活泼金属电极材料：电极材料：电子流入电子流入(得电子得电子)的一极的一极较不活泼金属或碳棒较不活泼金属或碳棒电极电极反应反应负极负极:正极正极:电解质溶液中的阳离子得电子，发生还原反应电解质溶液中的阳离子得电子，发生还原反应电极本身失电子，发生氧化反应电极本身失电子，发生氧化反应电池反应：电池反应：两电极反应式相加两电极反应式相加电子流动方向：电子流动方向：负极负极 导线导线 正极正极溶液中离子移动方向：溶液中离子移动方向：阳离子移向正极阳离子移向正极,阴离子移向负极阴离子移向负极定义定义:把把化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池形成条件原电池形成条件自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应,电极材料电极材料,电解质溶液电解质溶液,闭合回路闭合回路原电池的应用原电池的应用设计原电池设计原电池判断金属活泼性判断金属活泼性加快反应速率加快反应速率防止金属被腐蚀防止金属被腐蚀