《化學能與電能（第一課時）》教學PPT課件【高中化學必修2（人教版）】

第二章·第二節(jié)

化學能與電能第1課時了解常見的化學能與電能的轉化方式；能舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用，認識研制新型電池的重要性，形成科學技術的發(fā)展觀；理解原電池原理及其形成條件；從氧化還原反應電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質；通過實驗探究培養(yǎng)主動探索科學規(guī)律的精神；通過思考與交流學會聯(lián)系自己已掌握的知識通過比較歸納認識事物的本質特征。學習目標能源

一次能源：直接從自然界取得的能源。

二次能源：一次能源經(jīng)過加工、轉換得到的能源。新課學習

一次能源：

二次能源：蒸汽電能水能風能石油天然氣原煤新課學習現(xiàn)代社會中使用最為普遍的能源？電能——又稱電力（二次能源）電力是怎樣產(chǎn)生的？新課學習1.火力發(fā)電原理及過程一、化學能與電能的相互轉化化學能（燃料）熱能機械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機（蒸汽輪機）（1）能量轉換：新課學習（2）存在的問題：

經(jīng)多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低；環(huán)境污染嚴重。（3）燃燒的本質是氧化還原反應，而氧化還原反應的本質是電子轉移。新課學習?

什么樣的化學反應才具備將化學能轉化為電能的前提呢？請說明原因?；瘜W能電能直接

考慮火力發(fā)電的利弊,研究新的發(fā)電方式方式之一就是嘗試將化學能直接轉化為電能---就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便。新課學習化學能

電能？（看書P40頁第二、三段，回答問題）1、氧化還原反應的本質是電子轉移，化學能可以轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區(qū)域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電流從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域（電子）。4、為了使用方便，把電能以化學能的形式存儲起來。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。直接新課學習

離子方程式思考問題尋找答案你對問題２的想法稀H2SO4ZnCu鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面無明顯現(xiàn)象1.反應中，哪種物質失電子，哪種物質得電子？實驗現(xiàn)象用導線將鋅表面的電子引出來Zn+2H+=Zn2++H2↑２.什么方法可使Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得電子？【探究】新課學習

離子方程式思考問題尋找答案組內交流列出想法實驗現(xiàn)象Cu起傳導電子的作用。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量氣泡從銅片逸出，鋅片部分溶解1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？2.在這個過程中Cu起什么作用？3.你怎樣才能知道導線中有電子通過？可用電流表（燈泡）測電流及方向?！咎骄俊啃抡n學習新課學習

解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案組內交流列出想法實驗現(xiàn)象化學能直接轉化為電能1.電子從Zn到H+經(jīng)歷了哪些途徑？2.你認為這個過程能量是如何轉化的？鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉。電子由Zn導線銅片H+定向移動產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉AZnCu稀H2SO4新課學習[實驗現(xiàn)象]：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發(fā)生偏轉。[實驗結論]：導線中有電流通過（產(chǎn)生電能）A新課學習2、原電池（1）定義：將化學能轉變成電能的裝置叫做原電池。較活潑金屬較不活潑金屬負極正極發(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應e-I電子流出，電流流入電子流入，電流流出（2）電極名稱：新課學習（3）電極反應式負極：Zn–2e-=Zn2+氧化反應正極：2H++2e-

=H2↑

還原反應（4）總反應式（兩個電極反應之和）

Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑原電池反應的本質是:氧化還原反應。（5）原電池原理：負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，從而產(chǎn)生電流，使化學能轉變成電能。（電流方向呢？）新課學習原電池工作原理分析：

Zn極電子:從Zn極流出電流:經(jīng)導線流入Zn極電極:負極（-）電極反應:Zn-2e-=Zn2+

反應類型:氧化反應

外電路Zn極:Zn變成Zn2+進入溶液中Zn極周圍溶液的電荷:有多余的正電荷離子移向:陽離子(Zn2+、H+)移向正極內電路閉合回路Cu極電子：經(jīng)導線流入Cu極電流：從Cu極流出電極：正極（+）電極反應：2H++2e-=H2反應類型:還原反應Cu極：表面上有氣泡產(chǎn)生Cu極周圍的電荷:有多余的負電荷離子移向:陰離子(SO42-、OH-)移向負極兩極上進行陰陽離子作定向移動（電解質導電）新課學習電子(電流)流動方向:電解質溶液中離子的移動方向：陰離子向負極移動，陽離子向正極移動。原氧負，電還陰；帶負電的（陰離子）移向化合價升高的一極（負極）；電子不下溶液，離子不上導線?！柏摌O出電子，電子回正極”記憶新課學習3、原電池的特點：(1）、氧化反應（負極）、還原反應（正極）分別在兩極上發(fā)生。有電流產(chǎn)生（電能）。利用原電池原理可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……。(2）、正負兩極上進出電子總數(shù)相等，根據(jù)電子守恒原理可進行許多有關電極反應的計算。新課學習新課學習(3）、加快反應速率。例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應速率。(4）、電極：負極有損耗（金屬溶解或燃料氣體失去電子變成離子進入溶液中）。

正極有新物質生成（陽離子或非金屬單質得到電子被還原成氣體或金屬單質或生成離子進入溶液中）?！咎骄俊繕嫵稍姵氐臈l件（可以）（可以）（不可以）形成條件一：通常用活潑性不同的兩種材料作電極負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或非金屬（如石墨等）132新課學習（可以）（不可以）形成條件二：兩極之間填充電解質溶液；

鹽酸45新課學習形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）6新課學習形成條件四：必須存在自發(fā)的氧化還原反應7（不可以）新課學習4、構成原電池的條件:（1）有自發(fā)進行的氧化還原反應（化學能）→關鍵。（2）有活性不同的兩極。（3）有電解質溶液（內電路）。（4）電極、電解質溶液必形成閉合回路。新課學習【水果電池】新課學習

練習:下列裝置中，能組成原電池的是:()隨堂練習

酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)D、E、原電池中正負極的判斷（原氧負）一般是活潑的金屬為負極練習:下列裝置是不是原電池?若是,指出正負極.新課學習電極反應式(離子反應式)和原電池總反應式的書寫:（1）負極——失電子，發(fā)生氧化反應（一般是負極本身失電子）（2）正極——得電子，發(fā)生還原反應（一般是溶液中陽離子在正極上得電子，但也可能是O2在正極上得電子）（3）總反應式=正極反應式+負極反應式新課學習⒈判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑負極：總反應：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑隨堂練習⑤④(∨)(∨)負極：正極：總反應：正極：負極：總反應：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4隨堂練習⑦⑥(×)(∨)負極：正極：總反應：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑隨堂練習1.把a、b、c三種金屬片浸泡在稀H2SO4中。若a、b相連時，a為負極；b、c相連時，c為負極；a、c相連時，c上有氣泡冒出。則這四種金屬的活動性順序（）

A.a>b>c;B.a>c>bC.c>a>b;D.b>a>cB隨堂練習氧化反應Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質溶液失e，沿導線傳遞，有電