6.1.2化學(xué)反應(yīng)與電能 課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

第六章第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與電能授課人：米凱電的重要性電燈智能手機(jī)充電公交汽車家用電器生活供電了解電的來源火力發(fā)電核能發(fā)電水力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電太陽能發(fā)電一、火力發(fā)電能不能直接轉(zhuǎn)化？電能發(fā)電機(jī)熱能機(jī)械能（渦輪機(jī)）燃燒蒸汽化學(xué)能（燃料）1.煤炭是不可再生資源，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，燃料的利用率低煤炭發(fā)電存在的問題？?jī)?yōu)點(diǎn)：煤炭我國(guó)資源豐富，廉價(jià)方便；快捷方便?；鹆Πl(fā)電：化學(xué)能經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)化過程，間接轉(zhuǎn)化為電能。火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)引起思考：如何將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？1、電流是如何產(chǎn)生的帶電粒子的定向移動(dòng)形成電流物理上規(guī)定：電流的方向，是正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向電流運(yùn)動(dòng)方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反?；貞浵嚓P(guān)概念2、氧化還原反應(yīng)的定義有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。失去電子的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，得到電子的反應(yīng)是還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，缺一不可現(xiàn)實(shí)社會(huì)，把賣貨和買貨分開就可形成物流，如果能把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開進(jìn)行不就得到了電流嗎？賣

家買

家物

流

在氧化還原反應(yīng)中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)能夠分開進(jìn)行嗎？思考：寫出鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋分析

Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-什么方法可使Zn與H+分開，從而讓電子定向移動(dòng)呢？課堂探究探究實(shí)驗(yàn)討論與交流實(shí)驗(yàn)一：分別將鋅片和銅片插入稀硫酸溶液中觀察鋅片和銅片上現(xiàn)象和差別？實(shí)驗(yàn)二：鋅片和銅片先接觸插入稀硫酸溶液中，然后再用導(dǎo)線連接觀察鋅片和銅片上有何現(xiàn)象？推測(cè)原因?qū)嶒?yàn)三：鋅片和銅片通過導(dǎo)線接電流表插入稀硫酸溶液中觀察電流表上有何現(xiàn)象？注意電流表指針偏轉(zhuǎn)方向課堂探究實(shí)驗(yàn)一鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化放熱原因是與金屬活動(dòng)性順序有關(guān)。實(shí)驗(yàn)二銅表面出現(xiàn)大量氣泡，鋅表面也有氣泡。實(shí)驗(yàn)三銅片上：有氣泡鋅片上：逐漸溶解電流表：指針偏轉(zhuǎn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生原電池定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置本質(zhì)：將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開，分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行電極：負(fù)極：電子流出的一極，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：電子流入的一極，發(fā)生還原反應(yīng)。問：電子能不能在溶液中自由移動(dòng)？導(dǎo)線和溶液中的導(dǎo)電微粒相同嗎？原電池的工作原理又是怎么樣的？二、化學(xué)反應(yīng)與電能稀硫酸鋅片銅片Zn-2e－=Zn2+氧化反應(yīng)負(fù)極發(fā)生溶解2H++2e－=H2↑還原反應(yīng)正極產(chǎn)生氣泡外電路內(nèi)電路負(fù)極

沿導(dǎo)線

正極正極

沿導(dǎo)線負(fù)極電子流向：電流方向：陽離子正極陰離子負(fù)極原電池總反應(yīng)：_____________________注意：電子不下水，離子不上岸Zn+2H+=Zn2++H2↑工作原理遷移應(yīng)用電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+正極：Cu2++2e-=Cu總反應(yīng)：Zn+

Cu2+=Cu

+Zn2+判斷正負(fù)極，標(biāo)出電子和離子移動(dòng)方向，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式Cu2+e-序號(hào)

?

?實(shí)驗(yàn)裝置

能否構(gòu)成原電池

構(gòu)成原電池的條件能不能1、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2、反應(yīng)實(shí)質(zhì)：一般

原電池的負(fù)極和電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化反應(yīng)Cu原電池的形成條件如何構(gòu)成原電池？序號(hào)

①

②

③

④

實(shí)驗(yàn)裝置

能否構(gòu)成原電池

構(gòu)成原電池的條件

能2個(gè)電極：活動(dòng)性不同的2種金屬或金屬+能導(dǎo)電的非金屬

能不能

能序號(hào)

⑤

⑥

⑦

實(shí)驗(yàn)裝置

能否構(gòu)成原電池構(gòu)成原電池的條件能電極必須插在電解質(zhì)溶液中或熔融電解質(zhì)中能不能序號(hào)⑧

⑨

⑩

?實(shí)驗(yàn)裝置

能否構(gòu)成原電池

構(gòu)成原電池的條件不能

兩極用導(dǎo)線連接形成閉合回路能

能

不能

原電池的構(gòu)成要素核心靈魂：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)軀殼裝置：①兩個(gè)電極做正負(fù)極（金屬與金屬、金屬與非金屬）②電解質(zhì)

(溶液或者熔融)③電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路負(fù)極：活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)正極：活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬（如：石墨）作正極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。原電池的正負(fù)極判斷方法（交流、總結(jié)）電極材料反應(yīng)類型電子流向電極現(xiàn)象離子移向負(fù)極正極較活潑金屬較不活潑金屬或能導(dǎo)電的非金屬氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)電子流出

電子流入e-不斷溶解質(zhì)量減小電極增重或有氣體產(chǎn)生陰離子移向陽離子移向原電池原理的應(yīng)用1.比較金屬活潑性

方法：一般情況下，負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。Al—Zn—NaOHAl—Cu—濃HNO3一般規(guī)律：電極質(zhì)量較少，作負(fù)極較活潑，有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極，較不活潑。問：有沒有特例？2.加快反應(yīng)速率3.設(shè)計(jì)原電池在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中粒子運(yùn)動(dòng)相互間的干擾減小，使反應(yīng)加快。實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。a.確定氧化還原反應(yīng)，寫出電極反應(yīng)b.選擇電極材料及電解質(zhì)溶液c.畫出裝置圖請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Fe

=3Fe2+設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案?提示：先寫出正負(fù)極電極反應(yīng)，再選取負(fù)極、正極材料、電解質(zhì)溶液等（負(fù)極）Fe負(fù)極反應(yīng):

Fe

-2e-=Fe2+正極反應(yīng):2Fe3++2e-=2Fe2+負(fù)極材料：Fe電解質(zhì)溶液：含F(xiàn)e3+的鹽溶液

正極材料：比Fe更不活潑的金屬或石墨等課堂小結(jié)導(dǎo)線電解質(zhì)溶液負(fù)極材料正極材料電流方向陽離子方向陰離子方向電子方向自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子發(fā)生還原反應(yīng)得到電子傳導(dǎo)電子傳導(dǎo)離子鞏固練習(xí)A.①②⑤⑥B.①④⑥⑦C.②⑤⑥⑦D.④⑥⑦如果能形成原電池，請(qǐng)找出負(fù)極是哪一極？1.哪些能形成原電池（）√√√D2.把a(bǔ)、b、c、d四種金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。則四種金屬的活動(dòng)性順序由大到小排列為（

） a、b相連、a為負(fù)極；

c、d相連，d上有氣泡逸出；

a、c相連時(shí)，a質(zhì)量減少；

b、d相連，b為正極。A.a>c>d>bB.a>c>b>