6.1.2化學(xué)反應(yīng)與電能 課件 2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

課時(shí)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)與能量的變化高考題型4.一種水性電解液Zn-MnO2離子選澤雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）選擇題A.Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B.Ⅰ區(qū)的SO通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C.MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD.電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O（2022年全國(guó)甲卷）（4）在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如下圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有____________________（寫反應(yīng)方程式）。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣__________L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）填空題（2019年全國(guó)甲卷）學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解原電池的構(gòu)成和工作原理，本質(zhì)。2.掌握構(gòu)成原電池的條件。3.學(xué)會(huì)判斷原電池的正、負(fù)極。4.原電池的工作原理的應(yīng)用。晚上突然停電了怎么辦？一、原理探究：水果電池發(fā)電的原因水果電池：鋅片、銅片、燈泡、檸檬

實(shí)驗(yàn)用品：鋅片、銅片、電流表、稀硫酸

主要成分有檸檬酸，能與鋅發(fā)生反應(yīng)。注意：鋅片接黑色柱頭，銅片接紅色柱頭（0.6A)鋅片和銅片不要接觸實(shí)驗(yàn)步驟步驟1:將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中步驟2:用導(dǎo)線連接鋅片和銅片步驟3:用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)個(gè)電流表實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片_________,周圍有氣泡產(chǎn)生;銅片無任何變化鋅片_________,銅片表面有_____產(chǎn)生鋅片________;銅片表面上產(chǎn)生______;電流表指針發(fā)生_____實(shí)驗(yàn)結(jié)論鋅與稀硫酸反應(yīng),銅與稀硫酸不反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的位置_________有_____產(chǎn)生,該裝置將_____能轉(zhuǎn)化為___能逐漸溶解逐漸溶解氣泡逐漸溶解氣泡偏轉(zhuǎn)發(fā)生改變電流化學(xué)電實(shí)驗(yàn)探究電流的形成過程原理探究：水果電池發(fā)電的原因注意：鋅片接黑色柱頭，銅片接紅色柱頭(0.6A）鋅片和銅片不要接觸原理探究：水果電池發(fā)電的原因【思考1】通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考以下問題：1.在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，可以看到鋅片都溶解了，都產(chǎn)生了氣泡？寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式，判斷屬于什么反應(yīng)類型？1.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(氧化還原反應(yīng)）2.在實(shí)驗(yàn)1中，鋅片失去的電子去哪里？在實(shí)驗(yàn)2、3中，鋅片失去的電子去哪里了？1.導(dǎo)線和銅片起到了傳遞電子的作用，電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)，形成了電流。(實(shí)驗(yàn)2、3銅片上有氣泡的原因）鋅片導(dǎo)線銅片H+電流表（3）鋅片H+(實(shí)驗(yàn)1鋅片出現(xiàn)氣泡的原因）原電池:①定義:把_________________的裝置叫原電池。原理探究：水果電池發(fā)電的原因化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能②工作原理:將氧化還原反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分到兩極上進(jìn)行，從而使其電子通過導(dǎo)體發(fā)生定向移動(dòng)形成電流。(以銅-鋅-稀硫酸原電池為例)原電池的本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)微觀探析原電池的工作原理外電路：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)電路陽離子向正極移動(dòng)；陰離子向負(fù)極移動(dòng)電子不下水，離子不上岸【正正,負(fù)負(fù)】電子、離子的移動(dòng)方向這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流（有電流）（有電流）（無電流）

第一組實(shí)驗(yàn)形成條件一：通常用活潑性不同的兩種金屬作電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或非金屬（如石墨等）稀硫酸稀硫酸稀硫酸【思考2】結(jié)合實(shí)驗(yàn)6-3及以下圖示，分析原電池的構(gòu)成條件鹽酸酒精形成條件二：兩極之間填充電解質(zhì)溶液（熔融的電解質(zhì)）（有電流）（無電流）

第二組實(shí)驗(yàn)二、原電池的構(gòu)成條件形成條件三：必須形成閉合回路（能順利通過電流）稀硫酸稀硫酸（有電流）（無電流）

第三組實(shí)驗(yàn)二、原電池的構(gòu)成條件電流：正極→負(fù)極→正極外電路內(nèi)電路（無電流）形成條件四：必須存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)（放熱反應(yīng)）CuC稀硫酸C

第四組實(shí)驗(yàn)二、原電池的構(gòu)成條件知識(shí)歸納必須存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)兩極兩種活潑性不同的金屬(或一種為能導(dǎo)電的非金屬)一液兩極之間填充電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))一線必須形成閉合回路一反應(yīng)?+e?二、原電池的構(gòu)成條件兩極一液成回路并氧還反應(yīng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)A.①②③⑦ B.①②⑤⑥C.①②③④ D.①②③⑥⑦1.下列裝置能形成原電池的是()1、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（

）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HClH2SO4(aq)負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.

請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向，并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。AgFeIe-FeAgFe－2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)1.找出自發(fā)的氧化還原反應(yīng)2.判斷正負(fù)極3.看反應(yīng)前后化合價(jià)的變化判斷得失電子數(shù)4.質(zhì)量守恒和電荷守恒電極方程式的書寫：三、原電池正負(fù)極的判斷【思考3】根據(jù)前面所學(xué)，思考如何判斷原電池的正負(fù)極原電池正、負(fù)極的判斷學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) I（-）（+）（-）（-）（-）（+）（+）（+）4Na+3CO2═

2Na2CO3+C。（-）（+）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)原電池正、負(fù)極的判斷【思考4】結(jié)合原電池原理及下面兩個(gè)原電池裝置思考：原電池中,較活潑的金屬一定做負(fù)極嗎？三、原電池正負(fù)極的判斷（+）（-）（+）（-）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)2.把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。對(duì)比兩極材料的活動(dòng)性。（填>、<）若A、B相連時(shí)，A為負(fù)極；ABC、D相連時(shí)，D上有氣泡逸出；CDA、C相連時(shí)，A極減輕；ACB、D相連時(shí)，B為正極。BD

><>>原電池原理的應(yīng)用：可以比較金屬的活動(dòng)性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)3.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)量減小四、原電池工作原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行【思考4】用Zn和稀硫酸反應(yīng)制H2時(shí)，為了使反應(yīng)加快，常加少量CuSO4溶液，或用含雜質(zhì)的粗鋅，為什么？鋅和置換出的銅(或粗鋅中的雜質(zhì))、稀硫酸構(gòu)成原電池，可加快反應(yīng)速率。?原電池中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中粒子運(yùn)動(dòng)相互間的干擾減小，使反應(yīng)加快。2.比較金屬的活動(dòng)性一般情況下，作負(fù)極的金屬活動(dòng)性比作正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。3.設(shè)計(jì)原電池(1)給定氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池的構(gòu)成要素如Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag負(fù)極材料：負(fù)極反應(yīng)：正極材料：正極反應(yīng)：0+2Cu石墨等金屬性小于銅的固體Cu－2e－===Cu2＋2Ag＋＋2e－===2Ag一般還原劑作負(fù)極，氧化劑作電解質(zhì)溶液，比負(fù)極活動(dòng)性弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬作正極。四、原電池工作原理的應(yīng)用方法點(diǎn)撥學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)4.選擇適宜的材料和試劑，請(qǐng)利用反應(yīng)“Fe＋2Fe3＋==3Fe2＋”設(shè)計(jì)一個(gè)