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第一节 化学反应与能量变化
第2课时
第六章 化学反应与能量
学习目标
1.借助原电池装置和原理的学习，体会化学能到电能的直接转化，提高模型认知能力，学习探究方法。
2.通过合作学习，掌握原电池的工作原理和构成条件。
2.什么叫原电池？
1.什么是火力发电？
生活中人们已离不开电，那人们使用的电来自于哪里
吹风机
烧水壶
面包机
电视机
太阳能发电
风力发电
核能
地热能发电
水力发电
生物质能
潮汐能发电
火力发电
2001年
2015年
2018年
近几年中国发电总量构成对比
火电仍然是中国发电的主要组成；其它形式的发电占比逐年在增加。
一、火力发电
化学能
燃料燃烧
热能
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
直接？
化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。
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
3、转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低
弊端
煤炭
判断正误
(1)火力发电是将化学能首先转化为热能，然后转化为电能的过程(　　)
(2)火力发电过程中，机械能转化为电能是整个能量转化的关键(　　)
(3)火力发电能量利用率低、环境污染大，应彻底摒弃(　　)
×
×
×
二、原电池
【实验6-3】
探究一 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
稀硫酸
不断溶解且产生气泡
无明显现象
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：
铜片：
锌片
铜片
实验现象：
实验结论：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
离子方程式：
二、原电池
【实验6-3】
探究二 用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。
稀硫酸
锌片
铜片
锌片：
铜片：
产生大量气泡
不断溶解
有电流产生，装置中化学能转化为电能
实验现象：
实验结论：
稀硫酸
锌片：
铜片：
锌片
铜片
指针偏转
不断溶解
产生大量气泡
有电流产生，装置中化学能转化为电能
实验现象：
实验结论：
实验分析：
溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出
二、原电池
探究三 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
稀硫酸
锌片
铜片
稀硫酸
锌片
铜片
稀硫酸
锌片
铜片
【思考】1、铜片没有参与反应，为什么铜片表面会产生氢气？
2、为什么会有电流产生？
二、原电池
基于微观视角了解Zn-Cu原电池的基本原理
由元素守恒，H2来自于H+
Cu上H2是如何产生的？
由化合价，H+得电子变成H2
反应式为： 2H+ + 2e- ==H2↑
哪个物质失电子？
由化合价，Zn失电子生成Zn2+
反应式为： Zn - 2e－==Zn2+
电子经导线，从负极到正极
电流计指针偏转了
H+如何变成H2的
锌片
铜片
Zn－2e－=Zn2+
氧化反应
负极
发生溶解
2H++2e－=H2↑
还原反应
正极
产生气泡
外电路
内电路
负极 沿导线 正极
正极 沿导线 负极
电子流向：
电流方向：
阳离子 正极
阴离子 负极
原电池总反应：_____________________
原电池——工作原理
Zn+2H+=Zn2++H2↑
二、原电池
“电子不下水，离子不上岸”
二、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
本质：氧化还原反应
2.本质
I
原电池构成需要哪些条件？
二、原电池
（无电流）
（有电流）
构成条件一：
必须存在自发的氧化还原反应
3.原电池的构成条件
铜-锌-稀硫酸原电池中，铜换成石墨棒能不能产生电流？
负极: 较活泼的金属；正极: 较不活泼的金属或非金属导体(石墨)
二、原电池
3.原电池的构成条件
构成条件二：
活泼性不同的两个电极
（无电流）
（有电流）
电解质溶液一般要能和某极发生氧化还原反应
二、原电池
3.原电池的构成条件
构成条件三：
电极需插进电解质溶液中
二、原电池
3.原电池的构成条件
（无电流）
（有电流）
形成条件四：
必须形成闭合回路
二、原电池
3.原电池的构成条件
活泼性不同
电解质
闭合回路
氧化还原
A
B
C
D
E
请同学们认真思考并回答下列哪些装置能构成原电池？
F
G
二、原电池
4.原电池正负极判断
负极 正极
两极材料
现象
两极反应
离子流向
电子或电流 的流动方向 e-
I
活泼性较强的金属
活泼性较弱的金属
或导电的非金属
溶解，质量减少
有气泡或增重
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
阴离子流向负极
阳离子流向正极
1.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：
(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____极，
铜为_____极，溶液中的Cu2＋移向____ 极。
(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____极；
铜为____极，溶液中的NO3-移向___极。
(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____极，铜电极可能观察到的现象是_____________________________。
负
正
负
铜电极逐渐溶解，溶液变蓝
正
正
负
负
①判断正负极写出总反应式及电极反应式
负极(铜)：Cu - 2e- = Cu2+
正极(银)：2Ag+ + 2e- = 2Ag
Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag
Cu
Ag
AgNO3
C
Fe
CuSO4
正极(石墨)：Cu2++2e－=Cu
负极(铁)：Fe －2e － = Fe2+
Fe ＋ Cu2+＝Fe2＋＋ Cu
作差法
5、电极反应方程式的书写
二、原电池
②、看图完成下列问题
①Al作____极, ②Cu作____极
电极反应式是：负极 ___________________
正极 ___________________
总反应式_____________________
负
正
2Al-6e-=2Al3+
6H++6e-=3H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑
① Al作____极 ② Cu作____极
电极反应式是：负极 ___________________
正极 ___________________
总反应式_______________________
正
负
Cu-2e-=Cu2+
2NO3-+4H++2e-=2NO2 ↑+2H2O
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
6、原电池的应用
二、原电池
①比较金属活泼性
④保护金属材料
③设计电池
②加快反应速率
（注意：选择合适电解质）
一般：负极>正极
如：制氢气加入少量硫酸铜溶液
如：船体镶锌块
稀硫酸
Al
Mg
A
Al
Mg
A
NaOH
盐水动力车
3、把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4 中用导线两两相连可以组成各种原电池，若a、b相连时a为负极；c、d相连时，c为负极，a、c相连时，a为正极，b、d相连时，b为负极，则这四种金属的活动性顺序为（　 ）
A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞b＞d
C、b＞d＞c＞a D、c＞a＞b＞d
D
第一节
化学反应与能量变化
第2课时
定义
锌铜原电池
将化学能转变为电能的装置
负极(Zn)：Zn - 2e- = Zn2+
正极(Cu)：2H+ + 2e- = H2↑
原电池的组成条件
条件一：自发的氧化还原反应
条件二：活泼性不同的两电极
总反应：Zn ＋ 2H+ = Zn2+ + H2↑
条件三：电解质溶液
条件四：形成闭合回路
电子方向：负极→导线→正极
电流方向：与电流相反
离子方向：阳离子→正极 阴离子→负极
注意：电子不下水，离子不上岸
作业：一、课本P41第2、5、6、7二、练习册P63小练-素养达成

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