化学能与电能课件高一下学期化学人教版.pptx

第六章化学反应与能量

第一节化学反应与能量变化

课时2化学能与电能

人教版必修第二册

学习目标

本节重点

理解原电池原理：认识原电池是将化学能转化为电能的装置，理解原电池的工作原理，包括电极反应、电子转移、离子迁移等过程，能写出简单原电池的电极反应式和总反应式。

本节难点

掌握原电池构成条件：掌握原电池的构成条件，能够根据给定的材料设计并组装简单的原电池。

新课导入

电池是如何产生电流的？

实验探究

原电池的构成条件与工作原理

实验探究

一、锌铜原电池原理

稀H2SO4

实验现象

离子方程式

思考问题

寻找答案

锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象

Zn+2H+=Zn2++H2↑

1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？

2.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？

用导线将锌表面的电子引出来

实验探究

稀H2SO4

实验现象

离子方程式

思考问题

寻找答案

大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解

Zn+2H+=Zn2++H2↑

1.铜片上为什么会有气泡冒出，H+得到的电子是Cu失去的吗？

2.在这个过程中Cu起什么作用？

3.怎样才能知道导线中有电子通过？

Cu起传导电子的作用。

可用电流表（灯泡）测电流及方向。

实验探究

稀H2SO4

实验现象

解释现象

思考问题

寻找答案

锌表面无气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。

1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？

2.你认为这个过程能量是如何转化的？

化学能直接转化为电能

电子由Zn→导线→铜片→H+定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转

如何根据已有知识判定原电池的正负极？

物理电学上规定：正电荷定向流动的方向为电流方向。

外电路

内电路

化学上规定：电子流出的一极为负极。

电流方向

电子流向

教师点拨

二、原电池

1.定义:

把化学能转化成电能的装置，称为原电池。

2.本质：

氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行；自发的氧化还原反应

电流方向：

正极→负极

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

教师点拨

原电池工作原理示意图

I

I

电解质溶液

Zn－2e－=Zn2+

氧化反应

发生溶解

失去电子

吸引阴离子

还原反应

产生气泡

2H++2e－=H2↑

得到电子

吸引阳离子

外电路

内电路

较活泼金属

较不活泼金属

电流：由正极经导线到负极

教师点拨

3.构成原电池的条件

两极一液一连线

条件一：用活泼性不同的两种材料作电极

×

×

√

①其中一种能导电的非金属：碳棒、石墨；

②其中较活泼金属为负极，较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）；

③K、Ca、Na等极易与水反应的金属不行。

教师点拨

条件二：两极之间填充电解质溶液（或熔融电解质或固体电解质）

酒精

√

×

导体

电解质溶液

电子导体

离子导体

熔融盐

固体电解质

酒精、蔗糖、四氯化碳（CCl4）不是电解质

√

×

条件三：

正极、负极、电解质溶液构成闭合回路/两个电极直接接触

教师点拨

条件四：能自发进行(或一定条件下可以自发)的氧化还原反应

√

×

一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应；如：Al/NaOH/Mg----原电池：是Al作负极；Cu/HNO3（浓）/Fe---原电池：是Cu作负极

教师点拨

判断依据

负极

正极

电极材料

电子流向

电流流向

电极反应

电极现象

溶液中离子流向

活泼金属

活泼性较弱的金属/能导电的非金属

电子流入

电子流出

氧化反应

还原反应

质量减小/溶解

有气泡产生/质量增加

阴离子流向负极

阳离子流向正极

电流流入

电流流出