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-2

化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二課時化學(xué)反應(yīng)與電能天空中釋放的閃電能產(chǎn)生巨大的能量生活中人們使用的電能來自于哪里?能不能直接從自然界獲取電能?1.我國目前電能主要來自火力發(fā)電，其次是水力發(fā)電。2.火力發(fā)電的原理化石燃料加熱水燃燒汽化蒸汽推動蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電帶動①煤炭是不可再生資源，會造成能源危機(jī)②煤炭燃燒會產(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4.火力發(fā)電存在的問題直接？3.能量轉(zhuǎn)換過程燃燒（氧化還原反應(yīng)）是關(guān)鍵電子定向移動氧化還原反應(yīng)寫出鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋分析【思考1】電流是怎樣產(chǎn)生的？【思考2】什么反應(yīng)中有電子的轉(zhuǎn)移？探究把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置？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呢？現(xiàn)象：鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化，反應(yīng)放熱。銅鋅未連接時反應(yīng)的離子方程式Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑0+10+2失

2e-得

2×e-【實驗探究】實驗1：將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。原因：與金屬活動性順序有關(guān)現(xiàn)象：銅表面出現(xiàn)大量氣泡，鋅表面也有氣泡?！緦嶒炋骄俊繉嶒?：用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！緦嶒炋骄俊繉嶒?：用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個電流表，觀察現(xiàn)象。說明導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生原電池1.概念：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置AZnCuSO42－H+H+正極負(fù)極e－2、本質(zhì)：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別

在兩個不同的區(qū)域進(jìn)行。鋅片：Zn－2e－=Zn2+(氧化反應(yīng))銅片：2H+＋2e－

=H2↑(還原反應(yīng))CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑3.工作原理宏觀微觀氧化還原CuZn---Zn2+H+H+負(fù)極正極陽離子陰離子SO42-電子流向：負(fù)極

沿導(dǎo)線

正極電流方向：正極沿導(dǎo)線負(fù)極外電路內(nèi)電路陰離子負(fù)極陽離子正極外電路內(nèi)電路e－I電子不下水，離子不上岸【思考】若把Zn–Cu原電池裝置改動如下，能形成原電池嗎？觀察電流表指針，總結(jié)形成原電池的條件能不能不能條件2：活潑性不同的兩個電極AgCu條件1:有自發(fā)氧化還原反應(yīng)【學(xué)習(xí)任務(wù)】探究構(gòu)成原電池的組成能能不能條件3:電極必須插入電解質(zhì)溶液中不能能條件4:兩極相連形成閉合回路（4）構(gòu)成原電池的條件理論上，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池。①兩個活潑性不同的金屬（或一個為金屬，一個為能導(dǎo)電的非金屬）電極。②具有電解質(zhì)溶液。③形成閉合回路。下列各種情況是否形成了原電池？AgFeG鹽酸AlMgG蔗糖溶液CuZnGADCB鹽酸CuZnCuSO4溶液

CuZnH2SO4E鹽酸生鐵F（5）原電池正、負(fù)極的判斷方法電極名稱負(fù)極正極電極材料活潑性較強(qiáng)的金屬活潑性較弱的金屬電子流向流出電子的一極流入電子的一極反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)離子流向陰離子移向的一極陽離子移向的一極實驗現(xiàn)象溶解的一極增重或有氣泡放出注意：利用金屬的活潑性判斷原電池的正負(fù)極，一般是較活潑金屬作負(fù)極，較不活潑金屬作正極，但也要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。①M(fèi)g-Al用導(dǎo)線連接插入H2SO4中，Mg作負(fù)極，Al作正極；若電解質(zhì)是NaOH溶液，則Al作負(fù)極，Mg作正極。②Cu-Al用導(dǎo)線連接插入H2SO4中，Al作負(fù)極，Cu作正極；若插入濃HNO3中，則Cu作負(fù)極，Al作正極。NaOH

AlMgA

AlCuA濃HNO3

如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯誤的是（

）A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)C課堂訓(xùn)練（6）電極反應(yīng)式的書寫①寫出氧化還原反應(yīng)方程式（或離子方程式）。②確定原電池正、負(fù)極，弄清正、負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。③書寫原電池的電極反應(yīng)式，要注意保證原子守恒、電荷守恒。（一般先寫出負(fù)極，總方程式減負(fù)極反應(yīng)式可以得到正極反應(yīng)式）④確定兩極反應(yīng)產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液是否反應(yīng)H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.

請在圖上標(biāo)出電子的流動方向和電流方向，并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。AgFee-IFeAgFe－2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑Zn+Cu2+=Zn2++

Cue-I課堂訓(xùn)練ZnZn－2e-=Zn2+

CuCu2++2e-=Cu①比較金屬活潑性

③保護(hù)金屬材料④設(shè)計電池②加快反應(yīng)速率一般：負(fù)極>正極如：制氫氣加入少量硫酸銅溶液如：船體鑲鋅塊原電池的應(yīng)用把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為：()

A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>b

C．c>a>b.>dD．b>d>c>aB課堂訓(xùn)練（4）設(shè)計原電池①依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，一般發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極材料，發(fā)生還原反應(yīng)的為電解質(zhì)溶液中的陽離子）在正極上被還原。②選擇合適的材料a.電極材料：電極材料必須導(dǎo)電，負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料b.電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極材料反應(yīng)③實例：設(shè)計以為電極反應(yīng)的原電池。普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、鋅銀電池（鈕扣電池）等。1.一次電池——放電之后不能充電普通鋅錳干電池普通鋅錳干電池：負(fù)極：鋅筒正極：石墨棒電解液：NH4Cl糊狀物電子流向：鋅筒→石墨棒

鋅逐漸消耗，二氧化錳不斷被還原，電池內(nèi)電壓逐漸降低，最后失效。二、常見的化學(xué)電源堿性鋅錳干電池2.二次電池

有些電池放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，從而實現(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。3.燃料電池發(fā)展中的燃料電池燃料電池是一種將燃料（如氫氣、甲烷、乙醇）和氧化劑（如氧氣）的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置，具有清潔、安全、高效等特點。燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲存在電池內(nèi)部，而是從外部提供，這時電池起著類似試管、燒杯等反應(yīng)器的作用。

通入燃料的一極為負(fù)極，通入氧氣的一極為正極氫氧燃料電池