新教材高中化学第六章化学反应与能量第1节第2课时化学反应与电能课件 人教版必修第二册

新教材高中化学第六章化学反应与能量第1节第2课时化学反应与电能课件 人教版必修第二册

第一节 化学反应与能量变化 学习目标 1. 了解原电池的构成和工作原理。 2. 了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。 3. 了解常见的化学电源。 第 2 课时 化学反应与电能 普通干电池 手机电池 钮扣电池 笔记本电脑 专用电池 摄像机 专用电池 “ 神六”用 太阳能电池 生活中的电池 我国自主研发的燃料电池车 1. ① 导体导电靠电子的 定向 移动，电流的方向与电子的运动方向 相反 ② 电解质溶液导电是靠溶液中 阴阳离子的定向移动 2. 氧化还原反应的实质： 电子转移 构成原电池的反应都是氧化还原反应 3. 铜锌原电池的 基本原理（重点突破） 预习点拨 实验探究： Zn 与 Cu 以 不同形式 插入稀硫酸 的现象与解释 探究一、原电池的工作原理 4. 实验 现象 结论或解释 锌片溶解，表面有气泡 铜片表面无气泡 Cu Zn 稀 H 2 SO 4 Cu 稀 H 2 SO 4 Zn 稀 H 2 SO 4 铜与稀硫酸不反应 锌片溶解，表面有气泡，铜片表面没有气泡 Cu Zn 稀 H 2 SO 4 锌片溶解，铜片表面出现气泡 Zn+H 2 SO 4 =ZnSO 4 +H 2 Zn+H 2 SO 4 =ZnSO 4 +H 2 电流计指针偏转 外电路有 电流形成 思考： ①既然铜片不与稀硫酸反应，为什么铜上会有氢气生成？ ②电流表的指针为何偏转？ ③只将锌插入 H 2 SO 4 溶液中，根据现象知：锌也失电子变成锌离子，氢离子也得电子变成氢气。为什么不产生电流呢？ ④负极失电子呈正电性趋势，正极呈负电性趋势，溶液中的离子是怎样移动的？ 结论： 虽然铜不活泼，不能失去电子，但锌比铜活泼，锌与稀硫酸接触时，失去电子，这些电子沿着导线传递到铜的表面，被溶液中接近的氢离子获得后，形成了氢气放出。溶液中，阴离子向锌极移动，阳离子向铜极移动。 Zn- 2e - =Zn 2+ 2H + + 2e - =H 2 氧化反应 还原反应 Zn 片→ Cu 片 负极 正极 原电池的原理： Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑ 电极上发生的半反应 负极 ： 电子流出 的极， 电流流入 的极，溶液中 阴离子 移向的极，质量减少的极（一般） 正极 ： 电子流入 的极， 电流流出 的极，溶液中 阳离子 移向的极，质量增加或产生气泡（一般） 利用 氧化还原 反应，把 化学能 转化为 电能 的装置。 一、原电池 1 、定义： 电子从负极沿导线到正极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。 【 总结 】 （ 1 ）电极反应 负极 ： 正极 ： （ 2 ） 电子 流向：外电路中，电子从 极 → 极 （ 3 ） 电流 方向：外电路中，电流从 极 → 极 （ 4 ）电解质溶液中 离子 移动方向： 阳离子 → 　　 极，阴离子 → 　　 极。 （ 5 ）电极反应特征： （ 6 ）闭合回路： 氧化反应 还原反应 负 正 正 负 负 正 电子不下水，离子不上岸 通常 负极金属被氧化而逐渐消耗 正极附近的阳离子被还原 二、原电池的构成条件： 实验装置 ① 　　　 ②　 ③　 　　 能否构成原电池 构成原电池条件一 （电极材料） 实验探究二 : 能 活泼性不同的两个电极 能 不能 思考： 负极材料和正极材料可以是哪类物质？ 负极 ：较活泼的金属 正极 ：较不活泼的金属、石墨等 实验探究三 : （溶液） 实验装置 （ 1 ） （ 2 ）　　　 （ 3 ）　　　　 　 　　　　　　 能否构成原电池 构成原电池条件二 能 Fe 能 不能 思考： 反应实质？ 电极必须插入 电解质溶液 中 电解质溶液 原电池的负极和电解质 溶液发生氧化还原反应 实验探究四 : （是否闭合） 实验装置 　 （ 1 ） （ 2 ）　　　 能否构成原电池 构成原电池条件三 不能 两极相连形成闭合回路 能 形成原电池的条件 1 ．能自发进行的 放热 的氧化还原反应 一般是负极与电解质溶液发生反应 2 ．活动性不同的两极 ( 一般是较活泼金属作负极 ) 注意：可以是金属与金属，也可以是金属与导电非金属（石墨） 3 ．有电解质溶液 4 ．两极形成闭合回路 （相连或接触） 例 2. 下列可构成原电池的是（ 　） 小试牛刀 B 五 . 原电池的应用 (1) 设计原电池。 例 1. 选择适宜的材料和试剂设计一个原电池 , 以便完成下列反应 :FeCl 3 +Cu=2FeCl 2 +CuCl 2 . 画出原电池的示意图并写出电极反应式 . 石墨 Cu FeCl 3 溶液 负极（铜）： Cu － 2e － =Cu 2+ 正极（石墨）： 2Fe 3+ + 2e － =2Fe 2+ 学以致用 例 4. 实验室用 Zn 与Ｈ 2 SO 4 制 H ２ ，用粗锌产生Ｈ ２ 的速率比用纯 Zn ，或在稀Ｈ 2 SO 4 中加入少量 溶液，也同样会加快 Zn 与稀Ｈ 2 SO 4 产生Ｈ ２ 的速率，这是因为 ： 。 快 硫酸铜 锌能和硫酸铜溶液反应，置换出铜，附着 在锌的表面，与硫酸一起形成了铜锌原电池。 2. 加快化学反应速率 例 5. 把 a,b,c,d 四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成多个原电池。若 a,b 相连时， a 为负极； c,d 相连时， d 上有气体逸出； a,c 相连时， a 极减轻； b,d 相连时， b 为正极。则四种金属的活动顺序是（ ） A.a>b>c>d B.a>c>b>d C.a>c>d>b D.b>d>c>a C 3. 比较金属的活泼性 1. 原电池：将化学能转化为电能的装置。 1 ）首先是自发的 氧化还原反应 ； 2 ）两种金属活泼性不同的 电极 ； （金属或一种非金属导体） 3 ） 电解质溶液 4 ） 闭合回路 氧化反应 原电池 电解质溶液 e - ，沿导线传递，有电流产生 还原反应 阴离子 阳离子 负极 正极 一、原电池原理： 二 . 原电池的构成条件： 三、原电池原理重要作用 小结：