化學與電能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課時化學反應與電能第六章化學反應與能量新課導入直接？化學能燃料燃燒熱能蒸汽輪機機械能發(fā)電機電能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(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低新課導入新課導入HCl+NaOH==NaCl+H2O物理小貼士:電流是電子的定向移動。【思考】哪個反應有可能產(chǎn)生電流？為什么？C+CO2===2CO高溫Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑新課導入HCl+NaOH==NaCl+H2O物理小貼士:電流是電子的定向移動。選擇依據(jù):【思考】哪個反應有可能產(chǎn)生電流？為什么？C+CO2===2CO高溫Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑反應反應類型角度-----具有自發(fā)性氧化還原【質(zhì)疑】為什么在Zn和H2SO4反應的過程中，沒有電流產(chǎn)生呢？【信息支撐】氧化劑與還原劑直接接觸，還原劑失去的電子直接給氧化劑，電子的轉(zhuǎn)移是無序的，不能形成定向移動?！竞诵膯栴}】電子要定向移動將氧化反應、還原反應分開進行一、原電池【設計裝置活動1】利用所給實驗用品，將Zn+2H+==Zn2++H+反應釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，畫出裝置圖。實驗用品:鋅片、銅片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸、乙醇、導線、電流計、燒杯?！举Y料卡片1】

在溶液中失電子能力的不同兩個導體材料，會形成電勢差。在閉合回路中，電子自發(fā)的從易失電子的材料向難失電子的材料移動。一、原電池【設計裝置活動1】利用所給實驗用品，將Zn+2H+==Zn2++H+反應釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，畫出裝置圖。【資料卡片1】

在溶液中失電子能力的不同兩個導體材料，會形成電勢差。在閉合回路中，電子自發(fā)的從易失電子的材料向難失電子的材料移動。AZn稀H2SO4Cu一、原電池【設計裝置活動1】利用所給實驗用品，將Zn+2H+==Zn2++H+反應釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，畫出裝置圖。動手實驗，并觀察實驗現(xiàn)象？？AZn稀H2SO4Cu實驗探究實驗6-3（1）將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。（2）用導線連接鋅片和銅片，觀察、比較導線連接前后的現(xiàn)象。（3）如圖6-6所示，用導線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。一、原電池【實驗6?3】1.定義把化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，稱為原電池。2.工作原理一、原電池Zn?2e?=Zn2+2H++2e?=H2↑發(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應負極正極反應本質(zhì)：總反應：氧化還原反應Zn+2H+===Zn2++H2↑2.工作原理一、原電池負極正極外電路：內(nèi)電路：陽離子陰離子負極→正極正極→負極電子e?

：電流I：→正極→負極“電子不下水，離子不上岸”原電池工作原理示意圖陽離子遷移方向陰離子遷移方向負極正極Ae?e?電子導體離子導體負極發(fā)生氧化反應還原劑正極發(fā)生還原反應氧化劑II一、原電池2.工作原理電解質(zhì)溶液【1】如圖所示，下列對于該原電池的敘述正確的是(

)A．銅是負極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B．銅片質(zhì)量逐漸減小C．電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片D．氫離子在銅片表面被還原【答案】D【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.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤【答案】A結(jié)合實驗事實，說一說構(gòu)成原電池需要哪些條件？它們的功能是什么？4.構(gòu)成原電池的條件形成條件一：能自發(fā)進行（或一定條件下可以自發(fā)）的氧化還原反應。（不可以）（可以）二、原電池的構(gòu)成條件硝酸銀AgCu硫酸銅AgCu（可以）（可以）（不可以）形成條件二：活潑性不同的兩個電極金屬和金屬，或?qū)щ姷姆墙饘?，如石墨等。K、Ca、Na等極易與水反應的金屬不行。稀硫酸ZnFe稀硫酸ZnZn稀硫酸ZnC二、原電池的構(gòu)成條件形成條件三：電極相連后需插進電解質(zhì)溶液(可以是酸、堿或鹽的溶液)或者熔融電解質(zhì)中，形成閉合回路。（可以）（不可以）（不可以）（不可以）酒精溶液ZnCu硫酸銅溶液ZnCu稀硫酸ZnCu稀硫酸ZnCu二、原電池的構(gòu)成條件1.下列哪幾個裝置能形成原電池？√×√VXXV√課堂檢測2.X、Y兩根金屬棒插入Z溶液中構(gòu)成如圖所示裝置：實驗中電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時X棒變粗，Y棒變細，則X、Y、Z可能是下列中的(

)選項XYZAZnCu稀硫酸BAgZn硝酸銀溶液CCuAg硫酸銅溶液DCuZn稀硫酸B課堂檢測(1).比較金屬的活動性強弱實驗裝置

部分實驗現(xiàn)象a極質(zhì)量減少；b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生；c極無變化d極溶解；c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動順序是：d＞a＞b＞c稀硫酸bcba硫酸銅溶液Acd稀硫酸Aad稀硫酸A

原電池中，一般活動性強的金屬為負極，活動性弱的金屬為正極，即一般情況下活動性：負極(金屬)>正極(金屬)。三、原電池原理的應用(2).加快氧化還原反應速率

原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應速率增大。實例：實驗室用Zn和稀硫酸反應制取氫氣時，可滴入幾滴硫酸銅溶液，形成原電池，加快反應速率?！舅伎?】用Zn和稀硫酸反應制取氫氣時，用粗鋅（含碳）和純鋅哪個反應速率更快？三、原電池原理的應用(3).設計原電池

已知一個氧化還原反應，首先分析出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。實例:以Fe+CuSO4===Cu+FeSO4為例：負極：Fe?2e?=Fe2+正極：Cu2++2e?=CuFeCu硫酸銅溶液A三、原電池原理的應用請結(jié)合組成原電池的條件，將反應：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+設計成原電池。1、電極材料：正極：

，負極：

。2、電解液：

。3、電極反應式：

負極:.

正極:.4、畫裝置圖：石墨

CuCu2++2e-=Cu2Fe3++2e-=2Fe2+氯化鐵、硫酸鐵課堂檢測原電池中的電極反應式的書寫①負極反應式②：正極反應式（-）還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物（+）氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物【注意】必須書寫離子方程式且原子、電子必須守恒四、原電池的電極反應書寫Mg?2e?=Mg2+2H++2e?=H2↑負極:正極:總反應式:Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al?6e?+8OH?=2[Al(OH)4]?6H2O

+6e?=3H2↑+6OH?2Al+2OH?+6H2O=2[Al(OH)4]