2023-2024學年人教版新教材必修第二冊 第六章第一節(jié) 化學反應與能量變化（第2課時） 課件（29張）

第一節(jié)化學反應與能量變化第二課時化學反應與電能我們的生活很難離開電生活中人們使用的電能來自于哪里?火力發(fā)電水力發(fā)電風力發(fā)電太陽能發(fā)電核能發(fā)電電池供電2001年2015年2018年近幾年中國發(fā)電總量構(gòu)成對比2018年，中國發(fā)電總量占比世界發(fā)電總量的1/4；近階段，火電仍然是中國發(fā)電的主要組成；其它形式的發(fā)電占比逐年在增加。火力發(fā)電是怎么樣產(chǎn)生的？一.火力發(fā)電——燃煤發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程化學能（燃料）燃燒熱能蒸汽渦輪機機械能發(fā)電機電能(1)①使用的化石燃料屬于不可再生資源;②化石燃料的燃燒會產(chǎn)生大量的有害氣體(如SO2、CO等)及粉塵,污染環(huán)境;③能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，能量利用率低。思考：火力發(fā)電有什么缺點？電子定向移動氧化還原反應寫出鋅和稀硫酸反應的化學方程式并用單線橋分析探究把化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置？Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2e-【思考1】電流是怎樣產(chǎn)生的？【思考2】什么反應中有電子的轉(zhuǎn)移？Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-【實驗6-3】探究實驗討論與交流實驗一：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？實驗二：鋅片和銅片先插入稀硫酸溶液中，然后再用導線連接觀察鋅片和銅片上有何現(xiàn)象？實驗三：鋅片和銅片通過導線接電流表插入稀硫酸溶液中觀察電流表上有何現(xiàn)象？原電池【實驗6-3】銅鋅未連接時，鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化。原因是與金屬活動性順序有關(guān)。銅鋅未連接時反應的離子方程式00+2實驗一+1失

2e-得

2×e-Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑結(jié)論：鋅與稀硫酸反應生成氫氣，而銅不反應銅鋅連接時，銅表面出現(xiàn)大量氣泡，鋅片溶解，表面無氣泡實驗二實驗三銅片上：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)，說明導線中有電流產(chǎn)生1.定義：將___________直接轉(zhuǎn)變成___________的裝置叫做原電池。二：原電池化學能電能AZnCuSO42－H+H+e－本質(zhì)：氧化反應和還原反應分別在兩個不同的電極上進行。鋅片：銅片：Zn－2e－=Zn2+2H+＋2e－

=H2↑

(氧化反應)(還原反應)【課堂練習】1.下列設備工作時，將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是（）ABCD

鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶硅太陽能電池A思考：依據(jù)原電池的裝置圖，構(gòu)成原電池的條件是什么？原電池AZnCuSO42－H+H+e－原電池(4)能自發(fā)進行的氧化還原反應(1)兩個活潑性不同的電極，如：金屬與金屬、金屬與非金屬(2)

電解質(zhì)溶液(溶液或者熔融)(3)電極用導線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路2.原電池的構(gòu)成條件酒精、蔗糖、四氯化碳不是電解質(zhì)（非電解質(zhì)）原電池正極：負極：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，化合價降低，發(fā)生還原反應失電子，化合價升高，發(fā)生氧化反應鋅片：Zn－2e－=Zn2+

(氧化反應)銅片：2H+＋2e－

=H2↑(還原反應)AZnCuSO42－H+H+e－3.正極，負極：電子、離子的移動方向外電路：

原電池CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反應還原反應負極正極陽離子陰離子SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑內(nèi)電路：外電路內(nèi)電路4.工作原理負氧正還陽離子→正極；陰離子→負極【注意】電子不下水，離子不上岸【正正,負負】1下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？×√√×××原電池2下列裝置能將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是（）B電極材料反應類型電子流向電極現(xiàn)象離子移向負極正極e-較活潑金屬

氧化反應

電子流出不斷溶解質(zhì)量減小陰離子移向較不活潑金屬或能導電的非金屬

還原反應

電子流入電極增重或有氣體產(chǎn)生陽離子移向【歸納小結(jié)】判斷原電池正、負極的方法內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容5.原電池原理的應用1．比較金屬活動性

兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比正極的金屬活潑。例如：有兩種金屬a和b，用導線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。則：金屬_____是負極，金屬_____是正極；金屬活動性：________。aba＞b原電池內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容5.原電池的應用2．增大氧化還原反應的速率

一個氧化還原反應，構(gòu)成原電池時的反應速率比直接接觸的反應速率快。例如：鐵和稀H2SO4反應時，若加入少量CuSO4溶液，F(xiàn)e與CuSO4反應生成Cu，形成Fe|稀硫酸|Cu原電池，加快產(chǎn)生H2的速率。原電池FeCuSO42－H+H+H+e－負極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H++2e-=H2Fe+Cu2+=Cu+Fe2+內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容5.原電池的應用3．設計原電池

理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應，都可以設計成原電池。利用原電池原理設計和制造原電池，可以將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。將反應2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+設計成原電池。原電池負極：Cu-2e-=Cu2+正極：2Fe3++2e-=2Fe2+課堂檢測內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容【例1】理論上不能設計為原電池的化學反應是（

）A．CH4+2O2

===CO2+2H2OB．2FeCl3+Fe===3FeCl2C．2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑D．HNO3+NaOH===NaNO3+H2OD課堂檢測內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容【例2】下圖是Zn和Cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，記錄如下：①Zn為正極，Cu為負極；②H+向負極移動；③電子流動方向，從Zn經(jīng)外電路流向Cu；

④Cu極上有H2產(chǎn)生；⑤正極的電極反應式為

2H++2e－=H2↑。描述合理的是（

）A．①②③ B．③④⑤

C．①④⑤ D．②③④B課堂檢測內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容【例3】有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，a不斷腐蝕；將a、d分別投入同濃度的鹽酸中，d比a反應劇烈；將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化；如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。根據(jù)以上現(xiàn)象判斷，它們的活動性由強到弱的順序是A．dcab B．dabc C．dbac D．badcB間接：直接：化學能燃燒熱能蒸汽機械能發(fā)動機電能裝置原電池概念構(gòu)成條件工作原理化學能轉(zhuǎn)化電能【總結(jié)】原電池的應用原電池原理的應用1.如圖為某興趣小組制作的蘋果電池，下列說法正確的是（）A.電子由銅通過導線流向鋅B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置C.鋅電極發(fā)生氧化反應D.電流由鋅通過導線流向銅C【課堂練習】2.下列敘述正確的是（）①原電池是把化學能轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置②原電池的正極發(fā)生氧化反應，負極發(fā)生還原反應③能自發(fā)進行的氧化還原反應可設計成原電池④碳棒不能用來作原電池的正極⑤反應Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以自發(fā)進行A.