【寒假預(yù)習(xí)專用】2025春高一化學(xué)必修第二冊(cè)人教版上課課件 6.1.2 化學(xué)反應(yīng)與電能

第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量

第一節(jié)

化學(xué)反應(yīng)與能量變化

課時(shí)2化學(xué)反應(yīng)與電能

新人教版

化學(xué)

必修第二冊(cè)貳叁本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)火力發(fā)電1原電池2化學(xué)電源3目錄我們的生活很難離開(kāi)電生活中人們使用的電能來(lái)自于哪里?課堂導(dǎo)入太陽(yáng)能發(fā)電風(fēng)力發(fā)電核能地?zé)崮馨l(fā)電水力發(fā)電生物質(zhì)能潮汐能發(fā)電火力發(fā)電獲取電源的途徑探究課堂2001年2015年2018年2018年，中國(guó)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(guó)發(fā)電的主要組成；其它形式的發(fā)電占比逐年在增加。近幾年中國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成對(duì)比探究課堂火力發(fā)電的原理蒸汽化學(xué)能熱能機(jī)械能電能燃燒發(fā)電機(jī)化學(xué)能經(jīng)過(guò)一系列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，間接轉(zhuǎn)化為電能。探究課堂火力發(fā)電的弊端：1.煤炭是不可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)。2.煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體。3.轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，能量損耗大，能量的利用率低。蒸汽化學(xué)能熱能機(jī)械能電能燃燒發(fā)電機(jī)直接？探究課堂探究把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置？電流是怎樣產(chǎn)生的？什么反應(yīng)中有電子的轉(zhuǎn)移？電子定向移動(dòng)氧化還原反應(yīng)寫(xiě)出鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋分析Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-

什么方法可使Zn與H+分開(kāi)，從而讓電子定向移動(dòng)呢？探究課堂探究課堂探究實(shí)驗(yàn)討論與交流實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二：鋅片和銅片先接觸插入稀硫酸溶液中，然后再用導(dǎo)線連接觀察鋅片和銅片上有何現(xiàn)象？推測(cè)原因?qū)嶒?yàn)三：鋅片和銅片通過(guò)導(dǎo)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(zhuǎn)方向探究課堂實(shí)驗(yàn)一鋅片表面有氣泡，銅片無(wú)明顯變化放熱原因是與金屬活動(dòng)性順序有關(guān)。銅鋅未連接時(shí)反應(yīng)的離子方程式0+10+2失

2e-得

2×e-Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑結(jié)論：鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不反應(yīng)銅鋅未連接探究課堂實(shí)驗(yàn)二銅表面出現(xiàn)大量氣泡，鋅表面也有氣泡。實(shí)驗(yàn)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(shuō)明導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生銅鋅連接探究課堂原電池1.定義：將___________轉(zhuǎn)變成___________的裝置叫做原電池?；瘜W(xué)能電能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(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行。鋅片：銅片：負(fù)

極正

極Zn－2e－=Zn2+2H+＋2e－

=H2↑

(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))探究課堂原電池3.電極：正極：負(fù)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(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)失電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)探究課堂電子、離子的移動(dòng)方向外電路：

CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極陽(yáng)離子陰離子SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑

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)極內(nèi)電路：外電路內(nèi)電路4.工作原理負(fù)氧正還陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；陰離子向負(fù)極移動(dòng)電子不下水，離子不上岸【提醒】電子不能進(jìn)入水溶液，離子不能進(jìn)入導(dǎo)線【正向正,負(fù)向負(fù)】原電池探究課堂×√√×××下列裝置是否可以構(gòu)成原電池？探究課堂原電池(4)有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)(1)兩個(gè)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(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路5.原電池的構(gòu)成條件探究課堂原電池6.原電池正負(fù)極的判斷探究課堂原電池7.原電池原理的應(yīng)用比較金屬活潑性①方法：一般情況下，負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。②常見(jiàn)規(guī)律：電極質(zhì)量較少，作負(fù)極較活潑，有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極，較不活潑有沒(méi)有特例？Al—Zn—NaOHAl—Cu—稀HNO3探究課堂原電池7.原電池原理的應(yīng)用加快反應(yīng)速率設(shè)計(jì)原電池保護(hù)金屬材料實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。船體鑲鋅塊寫(xiě)出電極反應(yīng)選擇電極材料及電解質(zhì)溶液畫(huà)出裝置圖探究課堂【例1】下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()ABCD鋰離子電池太陽(yáng)能集熱器燃?xì)庠罟杼?yáng)能電池A課堂典例【例2】下列裝置能形成原電池的是()A.①②③⑦ B.①②⑤⑥C.①②③④ D.①②③⑥⑦A課堂典例【例3】一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應(yīng)的的原電池正確組合是（

）CABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl課堂典例【例4】如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書(shū)卡片上記錄如下，其中正確的是(

)①Zn為正極，Cu為負(fù)極②H＋向負(fù)極移動(dòng)③電子是由Zn經(jīng)外電路流向Cu

④Cu極上有H2產(chǎn)生⑤若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生的H2為0.5mol

⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥ D．②③④B課堂典例【例5】如圖所示，a的金屬活動(dòng)性在氫之前，b為碳棒。關(guān)于該裝置的說(shuō)法中，正確的是()A.a極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.碳棒上有氣體逸出，溶液中c(H＋)增大C.導(dǎo)線上有電流，電流方向a→bD.反應(yīng)后a極質(zhì)量減小D課堂典例探究課堂生活中的電池探究課堂常見(jiàn)的化學(xué)電源1.鋅錳干電池（一次電池，不可充電）普通鋅錳干電池、鋅銀電池（鈕扣電池）等正極：負(fù)極：電解質(zhì)溶液：鋅筒MnO2KOHZn－2e－+2OH－

=Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)+2OH－

探究課堂常見(jiàn)的化學(xué)電源2.鉛酸蓄電池（二次電池，又叫可充電電池）鎳氫電池、鋰離子電池……正極：負(fù)極：電解質(zhì)溶液：鉛(Pb)

二氧化鉛(PbO2)

稀硫酸Pb+SO42--2e-=PbSO4

PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O總反應(yīng)：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放電充電探究課堂常見(jiàn)的化學(xué)電源APt(-)Pt(+)正極室負(fù)極室隔膜電解質(zhì)溶液H2O2酸性電解質(zhì)堿性電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)總反應(yīng)2H2+O2

＝2H2O2H2－4e—＝

4H+O2

＋4H+

＋4e—＝2H2O2H2＋4OH—－4e—＝4H2OO2＋2H2O＋4e—

＝

4OH—燃料電池是一種將燃料（如H2、CH4、乙醇）和氧化劑（如O2）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(diǎn)。燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到

80%以上。3.燃料電池探究課堂【例6】下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是()A．手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極B課堂典例【例7】下列有關(guān)鋅錳干電池的說(shuō)法中正確的是()A.鋅外殼是負(fù)極，石墨碳棒是正極材料B.在外電路中電子從碳棒流向鋅外殼C.電流從鋅流到碳棒上D.在電池內(nèi)部陽(yáng)離子從碳棒向鋅片移動(dòng)A課堂典例【例8】汽車(chē)的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，其放電時(shí)的原電池反應(yīng)如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是(