6.1.2化学反应与电能 课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化6.1.2化学反应与电能

学习目标通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理，能举出化学能转化为电能的实例，能辨识简单原电池的构成要素，分析简单原电池的工作原理，判断原电池的正负极。能设计实验探究方案进行对比实验，认识构成原电池原理的条件及其原理，能基于铜锌电池模型的认识，通过对化学电源的分析，能利用原电池模型分析新型电池工作原理。

火力发电水力发电风力发电太阳能发电核能发电电池供电课堂导入

课堂导入

一、火力发电——化学能间接转化为电能火电站的工作原理化学能(煤)燃烧蒸汽轮机机械能发电机电能热能火力发电缺点：①燃料不可再生，煤炭燃烧会造成环境污染②经多次转换，成本高，损耗大，燃料的利用率低？

Q1:化学反应的能量能不能直接转变为电能呢？Q2:化学能直接转化为电能需要满足什么条件？（1）物质间的反应必须是氧化还原反应；（2）反应能够自发进行（反应条件与限度）。想一想

二、原电池——化学能直接转化为电能观看视频，尝试分析过程，解释原理

二、原电池——化学能直接转化为电能

二、原电池——化学能直接转化为电能实验现象铜片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸铜片锌片电流表铜片上无气泡锌片上有气泡铜片上有气泡Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑锌片逐渐溶解无气泡电流表的指针偏转思考：铜片上为什么有气泡

二、原电池——化学能直接转化为电能e-e-e-氧化反应还原反应Ⅰ锌片：负极铜片：正极电流方向：铜→导线→锌→溶液→铜（循环）电子流向（外电路）:锌→导线→铜阴阳离子（内电路）：阳离子向正极，阴离子向负极【正正负负】注意：电子不入水，离子不上岸

原电池负极：氧化反应电子流出正极：还原反应电子流入外电路：电子定向移动内电路：阴阳离子定向移动注意：电子不能进入水溶液，离子不能进入导线负氧正还

三、原电池的概念（1）概念：将化学能直接转变为电能的装置（2）本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。CuZn---Zn2+H+H+阳离子阴离子SO42-外电路内电路负极正极（3）形成条件：④有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

请判断以下能否形成原电池，若可以哪个是负极无闭合回路无自发氧化还原反应金属活泼性相同无电解质溶液可以可以

归纳总结能否构成原电池的判断——四看（1）看电极：两极为导体且活泼性不同（2）看溶液：两极在导电的电解质溶液中（3）看回路：形成闭合回路或两极直接接触（4）看本质：有无自发的氧化还原反应发生

判断原电池正负极方法（重要）判断依据正极负极电极材料电子流向电极反应电极现象溶液中离子流向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阳离子流向正极阴离子流向负极电流流向电流流出电流流入

四、设计原电池结合原电池的形成条件思考如何设计原电池？(1)定：确定一个能够自发进行的放热的氧化还原反应。(2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。负极反应：还原剂－ne－===氧化产物正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物(3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极稳定的金属或能导电的非金属。(4)画：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。

以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例，请画出原电池装置图材料选择电极反应式装置负极：Fe正极：Cu或C等(活泼性比Fe差的金属或导电的石墨棒均可)电解质溶液：CuSO4溶液负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：Cu2＋＋2e===Cu四、设计原电池

四、设计原电池

五、原电池的应用（1）制作化学电池：将化学能直接转变为电能的装置（2）加快反应速率：原电池将氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行（3）判断金属活动性顺序：活泼金属作负极（4）保护金属：作原电池正极的金属材料不参与反应，被保护牺牲阳极的阴极保护法甲生成的Zn2＋排斥H＋，使H＋越来越难靠近Zn表面得电子。乙Zn失去的电子沿导线聚集在Cu棒上，溶液中H＋非常容易靠近Cu表面得电子生成H2，因此反应速率加快。

七、常见化学电源1.一次电池（只能使用一次，不能充电复原继续使用）(1)碱性锌锰干电池总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2正极：负极：电解质溶液：锌筒MnO2KOH负极：正极：Zn－2e－+2OH－=