化學(xué)反應(yīng)與電能（精講課件）-高一化學(xué)精講課件分層作業(yè)（人教2019必修第二冊(cè)）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量

（2）化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化【課前思考】

現(xiàn)代社會(huì)中，人類的一切活動(dòng)（從衣食住行到文化娛樂，從社會(huì)生產(chǎn)到學(xué)科研究等）都離不開能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中能量變化密切相關(guān)。從煤、石油、天然氣等提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能，都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的。

列舉一些通過化學(xué)反應(yīng)提供電能的實(shí)例【火力發(fā)電】火力發(fā)電：燃燒燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，而氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。直接？1、煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)2、煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體3、經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低【實(shí)驗(yàn)6-3】(1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。(2)用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象。(3)如圖6-6所示，用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)?！緦?shí)驗(yàn)探究】【視頻觀看】裝置現(xiàn)象解釋或結(jié)論實(shí)驗(yàn)1①鋅片：不斷溶解，且鋅片上有_________②銅片：___________鋅是活潑金屬能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；銅不能與稀硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)2①鋅片：不斷溶解②銅片：_______，但銅片上產(chǎn)生大量氣泡③電流計(jì)：指針發(fā)生______有______產(chǎn)生，裝置中_____能轉(zhuǎn)化為_____能【思考填寫】1．原電池(1)定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池。(2)電極：正極：負(fù)極：電子流入的電極電子流出的電極通常是不活潑金屬或石墨電極通常是活潑金屬得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)失電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)+-電極材料原電池正負(fù)極電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)Zn片Cu片電極總離子反應(yīng)負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑（兩個(gè)電極反應(yīng)之和）小結(jié)：負(fù)極失去電子的一極氧化反應(yīng)活性強(qiáng)正極得到電子的一極還原反應(yīng)活性弱(3)電極反應(yīng)式書寫：(4)構(gòu)成原電池的條件:(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(1)具有活潑性不同的兩個(gè)電極；(2)兩電極插入電解質(zhì)溶液中；(3)形成閉合回路；例1：如圖所示各裝置中，不能構(gòu)成原電池的是(燒杯中所盛液體都是稀硫酸)(

)De-↑e-→e-↓陽離子陰離子外電路：內(nèi)電路：陽離子→正極陰離子→負(fù)極負(fù)極→正極e-這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流正極→負(fù)極ⅠC【課堂檢測(cè)】C【課堂檢測(cè)】4、一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應(yīng)的的原電池正確組合是（）CABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl【課堂檢測(cè)】簡(jiǎn)易電池的設(shè)計(jì)與制作【目的】根據(jù)原電池原理，設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易電池，體會(huì)原電池的構(gòu)成要素。【用品】水果（蘋果、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(dòng)機(jī)等），電流表。【實(shí)驗(yàn)】（1）水果電池（2）簡(jiǎn)易電池二．化學(xué)電池負(fù)極:Pb+SO42--2e-=PbSO4

正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O正極：PbO2負(fù)極：Pb電解質(zhì)：H2SO4溶液氧化反應(yīng)還原反應(yīng)正負(fù)極材料Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放電充電

有些電池放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)放電（化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能）與充電（電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能）的循環(huán)。這種充電電池屬于二次電池。常見的充電電池有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等，目前汽車上使用的大多是鉛酸蓄電池。二次電池化學(xué)與職業(yè)電池研發(fā)人員電池研發(fā)與生產(chǎn)、生活和軍事等領(lǐng)域的發(fā)展密切相關(guān)。電池研發(fā)人員的工作包括電池構(gòu)成材料的研制、電池性能的改進(jìn)和應(yīng)用的拓展等。以燃料電池為例，研發(fā)中需要研究電極、電解質(zhì)等電池基本構(gòu)成材料的性質(zhì)和材料之間的相容性；研究不同類型的電池構(gòu)成材料在不同用途時(shí)對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素的適應(yīng)性；還要研究使用什么樣的電池材料使電池的容量更大；等等。這些研究工作關(guān)系著電池的效率、壽命、安全性、適用性和制造成本。在許多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)中，都有具備著扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)的研究人員從事電池研發(fā)工作。5.氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上,其反應(yīng)原理示意圖如圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是(

)A.該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該電池中電極a是正極C.外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極aD.該電池的正極反應(yīng)是O2+4H++4e-=H20D【課堂檢測(cè)】A.上述電池分別屬于一次電池、二