【高中化学】化学反应与电能公开课课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、化学反应与电能化学反应与电能第一课时：原电池第一课时：原电池火力发电火力发电水力发电水力发电风力发电风力发电太阳能发电太阳能发电核能发电核能发电电池供电电池供电太阳能电池灯电电瓶瓶车车电池工作时能量转电池工作时能量转化的途径是什么？化的途径是什么？化学能电能直接1.定义：将_直接转变成_的装置叫做原电池。一：原电池化学能电能【课堂练习】1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（）ABCD锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池A A思考：依据原电池的装置图，思考：依据原电池的装置图，回忆构成原电池的条件回忆构成原电池的条件是什么？是什么？原电池原电池AZn CuSO42H+H+e原电池原电池

2、(4)能自发进行的氧化还原反应(1)两个活泼性不同的电极，如：金属与金属、金属与非金属(2)电解质溶液(溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路2.原电池的构成条件酒精、蔗糖、四氯化碳酒精、蔗糖、四氯化碳不是电解质（不是电解质（非电解质非电解质）原电池原电池正极：负极：电子流入的电极电子流出的电极通常是不活泼金属或石墨电极通常是活泼金属得电子，化合价降低，发生还原反应失电子，化合价升高，发生氧化反应锌片：锌片：ZnZn2e2e =Zn=Zn2+2+，发生氧化反应发生氧化反应铜片：铜片：2H2H+2e2e =H=H2 2，发生还原反应，发生还原反应AZn CuSO42H+H+e

3、3.正极，负极：电子、离子的移动方向电子、离子的移动方向外电路：外电路：原电池原电池CuZn-Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H2H+2e+2e=H=H2 2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子SO42-发生溶解发生溶解产生气泡产生气泡原电池总反应：原电池总反应：Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2 电子流向电子流向:负极负极 沿导线沿导线 正极正极电流方向电流方向:正极正极 沿导线沿导线 负极负极内电路：内电路：外电路外电路内电路内电路4.工作原理负氧正还负氧正还阳离子阳离子正极正极；阴离子阴离子负极负极【注意】【注意】电子不下水，

4、离子不上岸电子不下水，离子不上岸【正正正正,负负负负】1下列哪些装置能构成原电池下列哪些装置能构成原电池？原电池原电池2下列装置能将化学能转化为电能的是（）B B原电池原电池铜有什么现象？原电池原电池锌铜原电池锌铜原电池：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu负极：负极：Zn-2e-=Zn2+正极：正极：2Cu2+2e-=Cu预期现象：预期现象：锌片溶解；铜片上有红色物质析出；电流表指针偏转锌片溶解；铜片上有红色物质析出；电流表指针偏转观察并记录实验现象，其中哪些与预测一致，哪些与预测不同观察并记录实验现象，其中哪些与预测一致，哪些与预测不同？再探单液原电池再探单液原电池原电池原电池注意观察电极，

5、电流表指针偏转情况注意观察电极，电流表指针偏转情况1.为什么锌片上有红色物质生成？因为锌与CuSO4溶液直接接触，发生氧化还原反应，所以锌片表面有铜析出。2.为什么电流表读数不断减小？因为铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后，相当于两个电极都是铜，已不能发生原电池反应，最后没有电流产生。【分析原因分析原因】原电池原电池（1）该原电池在工作中有何缺点？【深入探讨】锌与硫酸铜溶液锌与硫酸铜溶液直接接触直接接触发生反应，发生反应，化学能转化为电能效率低，不能持续产生电流。原电池原电池（2）如何改进？【深入探

6、讨】还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 分开原电池原电池二、二、新课新课还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触讲解讲解硫酸铜 CuZnA改进ZnCu？A1.两个烧杯中分别盛放什么试剂？2.如何构成闭合回路？原电池原电池二、新课讲解二、新课讲解原电池原电池1.两个烧杯中分别盛放什么试剂？2.如何构成闭合回路？二、新课讲解二、新课讲解CuCuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A盐桥：通常是装有含琼胶的KCl饱和溶液。盐桥中的K、Cl是可以自由移动，琼胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。原电池原电池5.双液-盐桥原电池原电池原电池5.双液-盐桥原电池5.双液-盐桥原电池连接内电路，形成闭合回

7、路平衡电荷，使溶液保持电中性盐桥的作用：原电池原电池mACuZn2+Cu2+SO4 2-SO4 2-ZnK+Cl-Zn2+mAZn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu氧化反应盐桥还原反应+负极正极原电池原电池一个原电池由两个半电池组成，一个发生氧化反应，一个发生还原反应，两个半电池用盐桥连接。单液原电池单液原电池盐桥（双液）原电池盐桥（双液）原电池1.1.两个半反应在同一区域进行，电流不稳定。两个半反应在同一区域进行，电流不稳定。2.2.两个半反应在不同区域进行，电流两个半反应在不同区域进行，电流持续、稳定持续、稳定。相同点：相同点：满足原电池的构成条件，外电路均是电子的定向移动，满足原电池

8、的构成条件，外电路均是电子的定向移动，内电路均是离子的定向移动。内电路均是离子的定向移动。不同点：不同点：原电池原电池1判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)在原电池中,发生还原反应的一极一定是正极。()(2)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生。()(3)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动。()(4)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。()(5)反应CaO+H2OCa(OH)2可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池。()课堂检测课堂检测课堂检测课堂检测内容内容内容2下图是Zn和Cu形成的原电池，某

9、实验兴趣小组做完实验后，记录如下：Zn为正极，Cu为负极；H+向负极移动；电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu；Cu极上有H2产生；正极的电极反应式为2H2H+2e+2e=H=H2 2。描述合理的是（）A BC DB原电池概念构成条件正负极工作原理盐桥原电池【总结】1.如图为某兴趣小组制作的苹果电池，下列说法正确的是（）A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜CC【练习】2.下列叙述正确的是（）原电池是把化学能转化成电能的一种装置原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池碳棒不能用来作原

10、电池的正极反应Cu2Ag=Cu22Ag可以自发进行A.B.C.D.A A【练习】3.如图所示的装置，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是（）A.N上有气体放出B.M为负极，N为正极C.稀硫酸中移向M极D.导线中有电流通过，电流方向是由M到ND D【练习】4 4.依据反应：依据反应：2Ag2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu(aq)+Cu(s)=Cu2+2+(aq)+2Ag(s)(aq)+2Ag(s)设设计计的原电池如图所示。的原电池如图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）电极）电极X X的材料是的材料是_；电解质溶液；电解质溶液Y Y是是_ _；（2 2）银电极为电池的）银电极为电池的_极，发生的电极反应为极，发生的电极反应为_；X X电极上发生的电极反应为电极上发生的电极反应为 _。（3 3）外电路中的电子是从）外电路中的电子是从_电极流向电极流向_电极。电极。铜铜AgNO3正正2Ag+2e-=2AgCu-2e-=Cu2+AgCu【练习】5.下列装置中，能构成原电池的是_(填序号)，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应。Cu-正极：2H2e=H2；Fe-负极：Fe2e=Fe2Zn-负极：Zn2e=Zn2；Fe-正极：Cu22e=CuAg-正极：2Ag2e=2Ag；Cu-负极：Cu2e=Cu2【练习】谢谢同学们加油！