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人教版高中必修第二册
二、 化学反应与电能 第1课时
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
学习目标
2
3
1
通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。
理解原电池的概念及工作原理和构成条件。
通过实验探究培养学生的科学探索精神，激发学生对学习化学的兴趣。
一、新课导入
电力对我们至关重要,生活中处处需要用电！！！
讨论：那么电是从哪里来？
水力发电
太阳能和风力发电
火力发电
鸡粪发电
光热发电
能转化为电能
2018年我国电力分产业用电量统计分析：火电、水电、核电、风电发电量分别占比，火电占比仍然为75%。
我们日常使用的电能主要来自火力发电，
思考与交流：火力发电的工作原理是什么？
火力发电
火力发电过程
火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中燃烧（氧化还原反应）是关键。
二、新课内容
思考与交流
我国火力发电的优缺点有哪些？
优点：我国煤炭资源相对丰富,廉价方便;
技术成熟，设备相对简单、造价低、选址方便。
缺点：1.煤炭是不可再生资源，会造成能源危机；
2.煤炭燃烧会产生污染性气体，废渣；
3.经多次转换，能量转化效率低，能量损耗大，燃料的利用率低。
火力发电
化学能
热能
燃料燃烧
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
能不能直接转化？
(1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧
杯中，观察现象。
(2) 用导线连接锌片和铜片，观察、
比较导线连接前后的现象。
(3)如图课本实验6-3所示，用导线在锌
片和铜片之间串联一个电流表，观察电
流表的指针是否偏转。
课本实验6-3
学生实验探究一
实验装置 实验现象 实验结论
锌片逐渐溶解并有气泡产生,铜片上无气泡。
锌是活泼金属能与稀硫酸反应产生氢气；铜不能与稀硫酸反应。
锌片逐渐溶解无气泡,铜片上有气泡。
产生H2(还原反应)的位置发生了改变。
锌片不断的溶解，无气泡，铜片不溶解，但铜片上产生大量气泡；电流计的指针发生了偏转。
有电流产生，说明物质在发生化学反应的同时产生了电流，即化学能转化为电能
像实验Ⅲ这种装置就叫原电池
化学能 热能
化学能 电能
Zn逐渐溶解
Zn表面产生气泡
溶液变热
Zn逐渐溶解
Cu表面产生气泡
指针偏转
实验Ⅰ和实验Ⅲ中能量转化形式有什么不同的？
锌片：Zn－2e－ = Zn2+（氧化反应）
铜片：2H+＋2e－ = H2 ↑（还原反应）
锌片：Zn+2H+ = Zn2++H2↑（氧化还原反应）
总反应为：Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑
1、原电池的基本概念
将化学能转化为电能的一种装置
（1）原电池
（2）本质
氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
原电池的反应本质是氧化还原反应
（3）电极名称
①负极：失去电子，发生氧化反应；
②正极：得到电子，发生还原反应。
电子流出的一极
电子流入的一极
（4）锌铜原电池的工作原理
工作原理 （反应方程式） 负极（Zn）
正极（Cu） 总反应离子方程式： 电子移动方向 离子移动方向 Zn - 2e- === Zn2+
2H+ + 2e- === H2↑
Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
由负极经导线流向正极（电流方向相反）
阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
负极
正极
实
验
探
究
分组实验，
探究原电池的
构成条件有哪些？
学生实验探究二
实验装置
能否构成原电池
结论 （5）原电池形成条件----
能
能
能
不能
1、有两种活泼性不同的金属电极（或一种是非金属导体，如石墨）
2、较活泼的金属作负极；较不活泼的金属、石墨等作正极
其实，原电池的原理是氧化还原反应，即使两个电极相同，并不影响，负极作为导体，还原剂在负极失电子也可以。所以，电极材料其实可以相同。
①电极材料
实验装置
能否构成 原电池
结论 （5）原电池形成条件----
能
不能
能
电极材料均浸入的是电解质溶液（熔融的电解质也行）
②电解质溶液
（5）原电池形成条件----
实验装置
能否构成原电池
结论 能
不能
能
整个装置应构成闭合电路，导线连接，或直接接触，或形成合金等
③闭合回路
（5）原电池形成条件----
实验装置
能否构成原电池
结论 能
不能
1、自发进行的氧化还原反应
2、反应实质：一般原电池的负极和电解质溶液发生氧化还原反应
④自发的氧化还原反应
注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话说常温下能自发进行的氧化还原反应,理论上都可以设计成原电池
构成条件
①两电极：一般是两种活动性不同的金属
②电解质溶液:
③构成闭合电路；
④能自发进行的氧化还原反应（前提）
或一种金属与一种非金属导体(如石墨)。
酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应
(5)形成原电池的条件
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程(　　)
(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池(　　)
(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转(　　)
(4)在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(　　)
(5)原电池中阳离子向正极移动(　　)
√
√
×
×
×
课堂检测
2.下列装置中，电解质溶液均为稀硫酸，其中不能构成原电池的是(　　)
D
解析：由构成原电池的条件可知，D项不能形成闭合回路，所以不能构成原电池。
3.　下列装置中能够组成原电池产生电流的是(　　)
B
解析：A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电解质，不能构成原电池，错误。
教师演示柠檬电池趣味实验：柠檬能使发光二级管变亮。
实
验
探
究
分组实验，
探究其他水果是否也能发电？
学以致用：学生实验探究三
引导学生完成课本上37页的实验探究：
简易电池的设计与制作，实验结束后完成问题和讨论。
间接：
直接：
化学能
燃烧
热 能
蒸汽
机械能
发动机
电能
装置
原电池
概
念
构成条件
工作原理
化
学
能
与
电
能
课堂总结
原电池
电极
正
极
负
极
定义:
电子流出(失电子)的一极
电极材料：
较活泼金属
定义:
电极材料：
电子流入(得电子)的一极
较不活泼金属或碳棒
电极
反应
负极:
正极:
电解质溶液中的阳离子得电子，发生还原反应
电极本身失电子，发生氧化反应
电池反应：
两电极反应式相加
电子流动方向：
负极 导线 正极
溶液中离子
移动方向：
阳离子移向正极
阴离子移向负极
定义:把化学能转变为电能的装置
电流方向与电子方向相反
A
B
C
D
E
F
M
N
V
X
V
V
X
X
V
1.下列哪几个装置能形成原电池？
X
课堂检测
2、对于原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（ ）
A．电子流入的一极为正极 B．发生还原反应的一极为负极
C．电子流出的一极为负极 D．发生氧化反应的一极为负极
3、某原电池2Fe3++Fe=3Fe2+不能实现该反应的原电池是( )
A．正极Cu，负极Fe，电解质溶液FeCl3
B．正极C，负极Fe，电解质溶液Fe(NO3)3
C．正极Pt，负极Fe，电解质溶液Fe2(SO4)3
D．正极Ag，负极Fe，电解质溶液CuSO4
B
D
课堂检测
结束，谢谢观看！

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