6.1.2化學(xué)能與電能 課件 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與熱能課時2化學(xué)反應(yīng)與電能人教版2019必修第二冊

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量課堂思考請你說說！獲取電源的途徑！火力發(fā)電核電站水力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電01火力發(fā)電一、火力發(fā)電課堂探究1.我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔苤饕獊碜曰鹆Πl(fā)電課堂探究一、火力發(fā)電化學(xué)能燃料燃燒熱能蒸汽輪機機械能發(fā)電機電能直接？1、煤炭不可再生，會造成能源危機2、污染環(huán)境3、能量多步轉(zhuǎn)化，損耗大，利用率低缺點煤炭02原電池課堂探究二、原電池觀看視頻，從氧化還原的角度解釋原因，寫出反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式Zn片在硫酸中，表面有氣泡冒出Zn+2H+=Zn2++H2↑Cu片表面無明顯現(xiàn)象還原性（失電子能力）：Zn>H2>Cu課堂探究二、原電池請用單線橋分析Zn與H2SO4的反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑電流2e-電子轉(zhuǎn)移定向移動放熱反應(yīng)電能能量方式轉(zhuǎn)換課堂探究二、原電池實驗探究——鋅銅原電池課堂探究二、原電池什么氣體？H22H++2e-=H2↑還原性（失電子能力）：Zn>H2>CuZn-2e-=Zn2+e-課堂探究二、原電池1.概念：把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)正極負極2.本質(zhì)：將氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課堂探究二、原電池3.工作原理（1）電極材料及名稱Zn（電極）→負極：電子流出的一極Cu（電極）→正極：電子流入的一極課堂探究二、原電池3.工作原理（1）電極反應(yīng)負極：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）電池反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑注：負極失電子一般是負極材料本身失去電子，正極得電子大多數(shù)是電解質(zhì)溶液中的陽離子得電子課堂探究二、原電池3.工作原理（3）原電池工作原理①電子流向：負極→導(dǎo)線→正極。②離子移動方向陽離子移向正極陰離子移向負極③電流方向：正極→導(dǎo)線→負極→溶液→正極（形成閉合回路）“正正負負”“電子不入水，離子不上岸”課堂探究二、原電池Cu片——正極2H＋＋2e－＝H2↑Zn片——負極Zn－2e－＝Zn2＋總反應(yīng)方程式：Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑還原反應(yīng)氧化反應(yīng)電子導(dǎo)體：外電路電子：由負極經(jīng)導(dǎo)線到正極電流：由正極經(jīng)導(dǎo)線到負極陽離子正極陰離子負極Zn2+H+SO42-離子導(dǎo)體:內(nèi)電路課堂探究二、原電池4.實驗探究原電池形成條件①一般有活潑性不同的兩個電極，較活潑的金屬作負極（金屬+金屬或金屬+非金屬）②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路④在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)注：電極材料之一能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)典例精講【例1】下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？ABCDE√√F√稀硫酸ZnFe稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu√ZnH2SO4溶液

G課堂探究二、原電池5.原電池的應(yīng)用①化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（能量不是完全轉(zhuǎn)化）②加快化學(xué)反應(yīng)速率（粗鋅）高頻考點非常重要?。?！你知道嗎？如何設(shè)計電池呢？課堂思考氧化還原反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)分開進行

形成閉合回路原電池03設(shè)計原電池課堂探究三、設(shè)計原電池1.設(shè)計原電池的基本思路還原劑＋氧化劑＝氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物（失電子）（得電子）負極反應(yīng)物負極材料正極反應(yīng)物正極材料負極正極離子導(dǎo)體電子導(dǎo)體課堂探究三、設(shè)計原電池Fe①依據(jù)反應(yīng)式確定電極材料Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋CuFe－2e－＝Fe2＋氧化反應(yīng)負極Cu2＋＋2e－＝Cu還原反應(yīng)正極Cu例如：將反應(yīng)Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu，設(shè)計為原電池。課堂探究三、設(shè)計原電池②判斷電解質(zhì)溶液Cu2＋＋2e－＝CuFeCuFe－2e－＝Fe2＋Cu2＋Cu2＋CuSO4溶液CuCl2溶液課堂探究三、設(shè)計原電池CuSO4溶液CuSO4溶液Zn行嗎？×SnPbCCuSO4溶液CuCl2溶液典例精講【例2】論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。選擇適宜的材料和試劑，請利用反應(yīng)“Fe＋2Fe3+===3Fe2+”設(shè)計一個原電池?；卮鹣铝袉栴}：(1)用雙線橋分析上述離子反應(yīng)，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________；其中氧化反應(yīng)的半反應(yīng)可表示為“Fe－2e－===Fe2+”，則還原反應(yīng)的半反應(yīng)為____________________。2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(2)若設(shè)計成原電池①負極材料是___，選擇依據(jù)是__________________________________________________；②正極材料可選用__________，選擇依據(jù)是_____________________________。③_________________溶液作電解質(zhì)。(3)寫出電極反應(yīng)式正極：___________________，負極：_______________。(4)該原電池中電子從________極流出，電解質(zhì)溶液中的陽離子(Fe3＋)移向_____________極。鐵固體鐵單質(zhì)能導(dǎo)電，可被電解質(zhì)溶液中的Fe3＋氧化為Fe2＋銅(或石墨)銅(或石墨)的還原性比鐵弱，且為能導(dǎo)電的固體FeCl3[或Fe2(SO4)3]2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋鐵(負)銅或石墨(正)課堂探究三、設(shè)計原電池

【目的】根據(jù)原電池，設(shè)計和制作簡易電池，體會原電池的構(gòu)成要素?！居闷贰克ㄌO果、柑橘或檸檬等），食鹽水，濾紙，銅片、鐵片、鋁片等金屬片，石墨棒，導(dǎo)線，小型用電器（發(fā)光二極管、電子音樂卡或小電動機等），電流表?！緦嶒灐浚?）水果電池參考圖6-8所示水果電池，自選水果及相關(guān)用品，制作水果電池。（2）簡易電池參考圖6-9，制作簡易電池，并試驗和比較不同材料作電極的效果。（3）設(shè)計演示原電池的趣味實驗利用發(fā)光二極管、電子音樂卡或小電動機等，設(shè)計一個演示原電池的趣味實驗（如電壓不足，可將幾個電池串聯(lián)起來）。探究簡易水果電池的制作

04電極反應(yīng)式的書寫課堂探究1.書寫電極反應(yīng)式的原則——守恒四、電極反應(yīng)式的書寫質(zhì)量守恒，得失電子守恒，電荷守恒負極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：2H++2e-=H2↑總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑負極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+正極（銅片）：Cu2++2e-=Cu總反應(yīng):

Zn+Cu2+=Zn2++Cu課堂探究四、電極反應(yīng)式的書寫2.據(jù)總方程式書寫電極反應(yīng)式⑴列物質(zhì)標(biāo)得失⑵看環(huán)境配守恒⑶兩式加驗總式正極：找出氧化劑及還原產(chǎn)物

寫出“氧化劑＋n

e－＝還原產(chǎn)物”負極：找出還原劑及氧化產(chǎn)物

寫出“還原劑－n

e－＝氧化產(chǎn)物”

由電荷守恒確定要添加的離子，再據(jù)質(zhì)量守恒，配平其他微粒個數(shù)注意開始生成的氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物在溶液中能否存在正、負析電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)式對照驗證復(fù)雜電極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－較簡單一極的電極反應(yīng)典例精講【例3】已知該電池總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2堿性鋅錳干電池結(jié)構(gòu)

金屬外殼離子型導(dǎo)電隔膜Zn粉和KOH混合物銅針MnO2和KOH混合物正極：2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-

負極：Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)20+4+3+2課堂小結(jié)隨堂演練1.如圖所示，下列對于該原電池的敘述正確的是()A.銅是負極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B.銅片質(zhì)量逐漸減小C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D.氫離子在銅片表面被還原D2.如圖所示，a的金屬活動性在氫之前，b為碳棒。關(guān)于該裝置的說法中，正確的是(