资源简介

(共22张PPT)
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
课时2 化学反应与电能
学习目标
1.理解氧化还原反应是化学电池的本质；
2.能准确判断原电池的正负极，写出电极反应式和原电池总反应方程式，学习常见化学电源的工作原理；
3.通过电化学的学习归纳总结原电池的构造条件；
4.体会化学在能源领域的重要作用，认识原电池原理应用对推动社会发展和科学进步的重要意义，增强对化学学科的认同感。
电能的产生
1、我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电
化学能
燃料燃烧
热能
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
直接？
煤炭
2、火力发电的能量转换过程
新课导入
任务一、原电池的构造
探究把化学能直接转变为电能的装置？
电流是怎样产生的？
什么反应中有电子的转移？
电子定向移动
氧化还原反应
学习目标：理解氧化还原反应是化学电池的本质
任务一、原电池的构造
实验步骤 实验装置 现象 结论
步骤1：将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中
步骤2： 用导线连接锌片和铜片
步骤3：用导线在锌片和铜片之间串联个电流表
铜片：无气泡产生
锌片：逐渐溶解，有气泡产生
锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应
铜片：有气泡
锌片：逐渐溶解
电流表：指针偏转
电流表指针发生偏转说明：导线中有电流通过
铜片：有气泡产生
锌片：逐渐溶解
产生氢气的位置发生改变
任务二、原电池的构造
原电池
1、定义：将_________转变成_______的装置。
化学能
电能
2、本质：有自发的氧化还原反应。
e－
A
Zn
Cu
SO42－
H+
H+
正极
负极
3、电极：
正极：
负极：
电子流入的电极
电子流出的电极
通常是不活泼金属或石墨电极
通常是活泼金属
得电子，化合价降低，发生还原反应
失电子，化合价升高，发生氧化反应
(氧化反应)
(还原反应)
负失氧
正得还
学习目标：能准确判断原电池的正负极，写出电极反 应式和原电池总反应方程式，学习常见化学电源的工作原理
任务二、原电池的工作原理
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
SO42-
发生溶解
产生气泡
原电池总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
宏观
微观
氧化还原
外电路
负极 沿导线 正极
电子流向：
电流方向：
正极 沿导线 负极
内电路
阳离子 正极
阴离子 负极
【正正，负负】
注意：电子不下水，离子不上岸
学习目标：能准确判断原电池的正负极，写出电极反应式和原电池总反应方程式，学习常见化学电源的工作原理
锌片
铜片
稀硫酸
任务三、原电池的构成条件
原电池的构成条件
① 两种活泼性不同的电极（如：两种金属或非金属导体）
② 电解质溶液（溶液或者熔融）
③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
④ 能自发进行氧化还原反应
两极一液成回路，氧化还原是本质
学习目标：通过电化学的学习归纳总结原电池的构造条件
1、下列各装置中，能产生电流的是( 　 　)
　　
A、 　　　　　　
课堂评价:
B、 　　　　　　
C、 　　　　　　
D、 　　　　　　
C
2、在如图所示的8个装置中，属于原电池的是(　 　)

A.④⑦ B.③④⑤
C.②④⑧ D.①⑤⑥
课堂评价：
A
3、 X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时 X极 变细，Y极变粗，则 X、Y、Z溶液可能是下列中的
(　 　)

选项 X Y Z溶液
A Cu Zn 稀硫酸
B Zn Cu 硝酸银溶液
C Ag Zn 硫酸铜溶液
D Ag Cu 稀硫酸
课堂评价：
B
小结：原电池正负极的判断方法
电极材料
反应类型
电子流向
电极现象
离子移向
负极
正极
较活泼金属
较不活泼金属或
能导电的非金属
氧化反应
还原反应
电子流出
电子流入
e-
不断溶解
质量减小
电极增重或
有气体产生
阴离子移向
阳离子移向
学习目标：通过电化学的学习归纳总结原电池的构造条件
任务四、原电池原理的应用
活动1、比较金属活泼性
一般情况下，
负极的金属活动性比正极的金属活动性强。
【习题】有X、Y、Z三块金属片，进行如下实验:
①X、Y用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，Y极产生大量气泡；
②Y、Z用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由Y→导线→Z；
③X、Z用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，Z极发生氧化反应。
据此判断三种金属的活动性顺序为(　 　)
A、X>Y>Z B、X>Z>Y C、Z>X>Y D、Y>Z>X
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu ……
C
学习目标：能体会化学在能源领域的重要作用，认识原电池原理应用对推动社会发展和科学进步的重要意义，增强对化学学科的认同感
任务四、原电池原理的应用
活动2、加快氧化还原反应的速率
纯锌跟稀硫酸的反应速率很小，为了加快锌的溶解，增大放出氢气的速率，并且使产生氢气的量不变，当稀硫酸过量时，可向其中加入少量(　 　)
A、硫酸铜溶液 B、硫化铜固体 C、铜 D、镁条
例如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
C
学习目标：能体会化学在能源领域的重要作用，认识原电池原理应用对推动社会发展和科学进步的重要意义，增强对化学学科的认同感
任务四、原电池原理的应用
活动3、设计原电池
设计步骤：定—拆—找—画
③找：根据氧化还原反应
还原剂找负极、氧化剂找电解质溶液，
正极选择不活泼的金属（能导电的非金属）
④画：连接成闭合回路，画出原电池装置图。
②拆：将氧化还原反应拆为氧化反应+还原反应。
负极：还原剂-ne-=氧化产物；
正极：氧化剂+ne-=还原产物
①定：确定一个自发进行的氧化还原反应
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
Zn－2e－==Zn2＋
2H＋＋2e－==H2↑
Cu或C
稀硫酸
(氧化剂)
学习目标：能体会化学在能源领域的重要作用，认识原电池原理应用对推动社会发展和科学进步的重要意义，增强对化学学科的认同感
任务四、原电池原理的应用
【设计原电池】请利用氧化还原反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，设计一个原电池，标出正负极，画出电子转移方向并写出电极反应
Cu + 2FeCl3 == 2FeCl2 + CuCl2
负极材料
还原剂
电解质溶液
氧化剂
正极材料
活泼性比铜弱的金属（如Pt）或石墨
负极：Cu－2e- = Cu2+
正极：2Fe3+－2e- = 2Fe2+
Cu
石墨
FeCl3溶液
e-
学习目标：能体会化学在能源领域的重要作用，认识原电池原理应用对推动社会发展和科学进步的重要意义，增强对化学学科的认同感
课堂评价：
某原电池的总反应为Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+，与此电池反应不符的原电池是(　 　)
A. 铜片、铁片、FeCl3 溶液构成的原电池
B. 石墨、铁片、Fe(NO3)3 溶液构成的原电池
C. 铁片、锌片、Fe2(SO4)3 溶液构成的原电池
D. 铜片、铁片、Fe(NO3)3 溶液构成的原电池
C
课堂小结
化学反应与原理
原电池
工作原理
构成条件
原电池
原理的应用
加快反应速率
比较金属活泼性
设计原电池
定—拆—找—画
两极一液成回路，氧化还原是本质
1、如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示。下列关于该装置的说法正确的是( 　　)
A、外电路的电流方向为 X→外电路→Y
B、若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
C、X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D、若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为 X>Y
课堂检测：
D
2、某装置如图所示。
(1) 铁作　　　　(填“正极”或“负极”)，
溶液中的H+向　　　　 　 　(填“铁”或“铜”)电极方向移动。
(2) 正极的现象是　　　　　　 　　　　　　，
负极的电极反应式为　 。
(3) 若反应过程中有0.2 mol 电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为　　　　L。
课堂检测：
负极
铜
有气泡产生
Fe－2e- = Fe2+
2.24
课后作业：
1、（基础版）通过对铜—锌原电池的构造、工作原理的学习，掌握原电池电极反应及原电池总反应方程式的书写；
2、（升级版）明确原电池原理应用的价值。

展开更多......

收起↑