资源简介 (共21张PPT)第六章化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化 第2课时化学反应与电能【学习目标与核心素养】学习目标1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。2.理解原电池的概念及工作原理和构成条件。3. 能正确书写简单化学电源的电极反应式。核心素养1.科学探究:认识构成原电池的条件及其原理,判断原电池的正负极。 2.创新意识:利用原电池原理能设计原电池。3.宏观辨识与微观探析:会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。电力改变了我们的生活那么,电是怎么来的呢 核电3%7图6-52015年我国电力生产量构成图火电74%水电19%发电电其他1% 风电3%电的来源燃烧煤 所产生 的气体烟囱静电沉淀器煤堆-电缆塔变压器(冷水使蒸汽转化成水)运煤船冷水在蒸汽驱动涡轮机发电机涡轮机(生产电力)火力发电的原理煤粉来自沉淀器的灰尘锅炉电缆(3)化学反应中是否都有电子的转移 氧化还原反应中有电子的移动(4)如何实现氧化还原反应中的电子定向移动呢 学生活动1:(1)阅读教材P36, 说一说火力发电中的能量变化 直 接带电粒子(电子等)的定向移动(2)电流是如何产生的额 发电机机械能化学能电能蒸汽燃烧热能实验探究【实验6-3】(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。序号 实验步骤 实验装置 现象结论或解释I 将锌片、铜片插入 盛稀硫酸的烧杯中, 观察现象。 Zn Cu 稀 H S O 锌片表面有气 泡 ,铜片表面 没有气泡Zn+2H+=Zn ++H 个 铜与稀硫酸不反应Ⅱ 用导线连接锌片和铜 片,观察、比较导线 连接前后的现象 锌片、铜片表 面都有气泡锌失去电子,经导线 流向铜片,H+在铜片 上得到电子还原成H Ⅲ 用导线在锌片和铜片 间串联一个电流表G, 观察电流表指针是否 偏转。 铜片(锌片) 上有气泡,电 流计指针偏转有电流产生,说明物 质在发生化学反应的 同时产生了电流,即 化学能转化为电能实验结论: 实验Ⅱ和Ⅲ中产生了电流实验探究电子经导线流向Cu片 ,溶液中的H+由于电场作用下 移向Cu片得电子被还原成H 。铜片:2H++2e-=H 个(还原反应)锌 片 :Zn-2e-=Zn +(氧化反应)Zn 比 Cu活泼,用导线 连在一起时,Zn 片失去的电 子变成Zn +进入溶液。一、原电池1.定义:将化学能直接转变成电能的装置,称为原电池2.本质:氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,使电子发 生定向移动,从而产生了电流。3.正负极:负 极 : 电子流出(或电流流进)的一极正 极 : 电子流进(或电流流出)的一极电极材料 原电池正负极 电极反应式发生的反应Zn片 负极 Zn-2e-=Zn2+氧化反应Cu片 正极 2H++2e-=H 个还原反应电极总离子反应 Zn+2H+=Zn ++H 个(两个电极反应之和) 小结:负极 正极 失去电子的一极 得到电子的一极 氧化反应 还原反应活性强活性弱锌 -A-s話_4.电极反应:e- 铜外电路: 负极 今 正 极 正极 负极内电路: 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动这样整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流电极反应类型:氧化反应电极反应式:Zn-2e-=Zn 2+原电池总反应式:电极反应类型:还原反应电极反应式:2H++2e-=H 5.工作原理:电极名称:负 极e-铜电极名称:正极Zn+2H+==Zn ++H 个HH+SO2-Hte-锌A-SO2-①自发的氧化还原反应均可构成原电池②具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属);③溶液:两电极均插入电解质溶液中;④导线:两极用导线相连,形成闭合回路。电解质溶液的作用:传 导离子、参与电极反应学生活动2:根据原电池的工作原理,讨论形成原电池的条件有哪些 构成条件:稀疏酸 稀硫酸 稀硫酸⑤C.①②③④课堂练习:下列装置能形成原电池的是( )CuSO溶 液②稀硫酸③稀硫酸①稀盐酸 ⑦D.①②③⑥⑦酒精 ⑥B.①②⑤⑥学生活动4: 阅读优化设计P44方法突破,并完成【例 题 1】、【 变 式设问】、【针对训练1】较不活泼金属或 能导电的非金属还原反应电子流入电极增重或 有气体产生阳离子移向较活泼金属氧化反应电子流出不断溶解 质量减小阴离子移向电极材料反应类型电子流向电极现象离子移向Zn CuH SO 电解质溶液e-沿导线传递,有电流产生A学生活动3:如何判断原电池正负极 阳离子移向不断溶解正极负极【课堂练习】1.右图是Zn 和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下:①Zn 为 正 极 ,Cu 为负极②H+ 向负极移动③电子流动方向,从Zn 经外电路流向Cu④Cu 极_⑤若有1mol 电子流过导线,则产生0.5 molH ⑥ 正极的电极反应式为 Zn -2e-==Zn +。B描述合理的是( )B.③④⑤ D.②③④H SO CuSO (aq)负 极(Zn ):Zn -2e=Zn +. 正极(Cu):Cu ++2e-=Cu.总反应式:Zn +Cu += Zn +Cu.H SO (aq)负极(Fe ):Fe -2e-=Fe +.正极(Ag):2H++2e-=H 个.总反应式:Fe+2H+=Fe ++H 个【课堂练习】2.请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极,写出电极反应式和总反应式。学生活动5:阅读优化设计P45-46方法突破,并完成【例题2】【针对训练2】1.加快反应速率实验室制H 时,由于锌太纯,反应一般较慢,可加入少量CuSO 以加快反应速率或使用粗锌。2.比较金属活动性的强弱一般负极金属活泼性大于正极金属3.用于金属的防护原理:使被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。实例:用导线将铁阀门与锌片相连以保护铁制阀门4.原电池的设计(1)找:找一个能够自发进行的氧化还原反应,只有自发进行的氧化还 原反应才能被设计成原电池。(2)拆:将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应,分别 作为负极和正极的电极反应。还原剂一ne-= 氧化产物(负极电极反应)氧化剂十ne-= 还原产物(正极电极反应)(3)定:根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电 解质溶液,正极一般选择比负极活泼性差的金属或能导电的非金属。(4)画:连接电路,形成闭合回路,画出原电池示意图。A B CD正极 Zn Cu CuFe负极 Cu Zn ZnZn电解质溶液 CuCl H SO CuSO HCI于此装置的下列叙述中,不正确的是(DA.N上有气体放出B.M为负极,N 为正极C.稀硫酸中S0 2-移向M极D.导线中有电流通过,电流方向是由M到N【课堂练习】3.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu +==Zn ++Cu,该反 应的的原电池正确组合是( C )4.如图所示的装置,M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,关稀硫酸)5.如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量减少,B 极上有气泡产生,C 为电解质溶液,下列说法错误的是( C )A.B极为原电池的正极B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应6.某原电池2Fe ++Fe==3Fe +不能实现该反应的原电池是( D )A.正极Cu,负极Fe,电解质溶液FeCl B.正极C,负极Fe,电解质溶液Fe(NO ) C.正极Pt,负极Fe,电解质溶液Fe (SO ) D.正极Ag,负极Fe,电解质溶液CuSO 展开更多...... 收起↑ 资源预览