【化學】化學能與電能 課件 2023-2024學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第一節(jié)化學反應與能量變化第2課時化學能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發(fā)電機發(fā)電帶動其中，燃燒（氧化還原反應）是關鍵①煤炭是非可再生資源，會造成能源危機②煤炭燃燒會產(chǎn)生污染性氣體③經(jīng)多次轉換，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、能量轉換過程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【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移？探究把化學能直接轉變?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？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：鋅片和銅片先接觸插入稀硫酸

溶液中，然后再用導線連接

觀察鋅片和銅片上有何現(xiàn)象？推測原因實驗三：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？注意電流表指針偏轉方向【實驗探究】【實驗一】銅鋅未連接時，鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化，放熱，原因是與金屬活動性順序有關。銅鋅未連接時反應的離子方程式Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑0+10+2失

2e-得

2×e-【實驗二】銅鋅連接時，銅表面出現(xiàn)大量氣泡，鋅表面也有少量氣泡【實驗三】電流表指針發(fā)生偏轉，說明導線中有電流產(chǎn)生

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論銅片上：無氣泡鋅片上：逐漸溶解，有氣泡銅片上：有氣泡鋅片上：逐漸溶解電流表：指針偏轉鋅與稀硫酸反應生成氫氣，而銅不反應裝置中發(fā)生反應生成氫氣，導線中有電流通過化學能轉化為電能原電池1、概念：將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置AZnCuSO42－H+H+正極負極e－2、本質：氧化反應和還原反應分別在

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

=H2↑(還原反應)化學能轉化為電能？？原電池板書概念：將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置本質：氧化還原反應構成條件前提：能自發(fā)進行氧化還原反應活潑性不同兩極（金屬或可導電非金屬）電解質溶液形成閉合回路酒精ZnC(C)稀硫酸ZnCu(D)Zn硫酸銅溶液Zn(A)硫酸銅溶液ZnCu(B)稀硫酸稀硫酸CuZn(E)？？CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反應還原反應負極正極SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑工作原理宏觀微觀氧化還原板書電極判定1、Fe–

Cu–CuSO4溶液2、Ag–

Fe–AgSO4溶液3、Al–

Mg–HCl溶液4、Al–

Mg–NaOH溶液5、Fe–

Cu–

濃HNO3CuZn---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↑電子流向：負極

沿導線

正極電流方向：正極沿導線負極外電路內電路陰離子負極陽離子正極外電路內電路e－I板書電極判定陰離子負極陽離子正極內電路（溶液）外電路（導線）：正極負極電流電子比較金屬活潑性

保護金屬材料設計電池加快反應速率一般：負極>正極如：制氫氣加入少量硫酸銅溶液如：船體鑲鋅塊稀硫酸AlMgAAlMgANaOH原電池的應用

鹽水動力車化學能電能負氧化反應H＋

H2

正極還原反應氧化還原反應活性不同形成閉合回路？25負極正極電極材料電子流動方向電解質溶液中離子定向移動方向發(fā)生的反應反應現(xiàn)象負極正極電極材料活潑性較強的金屬電子流動方向電子流出極電解質溶液中離子定向移動方向陰離子移向的極發(fā)生的反應氧化反應反應現(xiàn)象電極溶解27負極正極電極材料