【高中化学】第六章 第一节 化学反应与电能第二课时化学反应与电能 高一化学人教版（2019）必修第二册

第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第二课时第二课时 化学反应与电能化学反应与电能第六章 化学反应与能量有些人把能源分为一次能源和二次能源，请问太阳能和电能属于哪一类呢？现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源？一次能源：一次能源：直接从自然界取得的能源直接从自然界取得的能源，例如流水、风力、原煤、，例如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。石油、天然气、天然铀矿等。二次能源：二次能源：一次能源经过一次能源经过加工、转换加工、转换得到的能源得到的能源，例如，例如电力电力、蒸汽等。蒸汽等。【资料卡片资料卡片】20012001年我国发电总量构成如右图年我国发电总量构成如右图，火力发电居于首位。火力发电居于首位。看图，简述火力发电的工作原理？看图，简述火力发电的工作原理？1、火力发电原理及过程、火力发电原理及过程燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能化化学学能能 热热能能 机机械械能能 电电能能 化石燃料燃烧化石燃料燃烧 推动蒸汽机推动蒸汽机 加热水蒸气加热水蒸气 带动发电机带动发电机 2、火力发电的化学深层本质分析、火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起思考：根据图思考：根据图2-82-8分析火力分析火力发电具有那些发电具有那些缺点？缺点？化化学学能能 热热能能 机机械械能能 电电能能 化石燃料燃烧化石燃料燃烧 推动蒸汽机推动蒸汽机 加热水蒸气加热水蒸气 带动发电机带动发电机？能否找到一种装置将化学能能否找到一种装置将化学能直接直接转化为电能呢？转化为电能呢？探究实验探究实验实验一实验一 把一块锌片和铜片把一块锌片和铜片分别分别插入盛有稀硫酸的烧杯中插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察观察实验实验,记录现象记录现象(注意稀硫酸的注意稀硫酸的量不要太多量不要太多)实验二实验二 把一块锌片和铜片把一块锌片和铜片同时同时插插入盛有稀硫酸的烧杯中入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验观察实验,记录现象记录现象(注意两块金属片不要相注意两块金属片不要相接触接触)实验现象象结结 论论实验1实验2锌片表面有气泡锌片表面有气泡铜片表面无气泡铜片表面无气泡ZnZn2+2+2H2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不与稀不与稀H H2 2SOSO4 4反应反应锌片表面有气泡锌片表面有气泡铜片表面无气泡铜片表面无气泡ZnZn2+2+2H2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不与稀不与稀H H2 2SOSO4 4反应反应实验三实验三 用导线把实验二中的锌片和铜片连接起来用导线把实验二中的锌片和铜片连接起来,中间连接一个中间连接一个灵敏电流计，观察实验现象并记录灵敏电流计，观察实验现象并记录(注意两块金属片不要相接触注意两块金属片不要相接触)。现象现象铜片铜片锌片锌片电流表电流表ZnZn片表面没有气泡产生，锌片溶解片表面没有气泡产生，锌片溶解CuCu片有气泡产生片有气泡产生电流表指针发生偏转。电流表指针发生偏转。结论：结论：有电流产生有电流产生 请将实验现象记录在课本请将实验现象记录在课本P41P41表中：表中：一、原电池一、原电池1、定义、定义:把把化学能直接化学能直接转变为转变为电能电能的的装置装置AZnCuSO42H+H+2、工作原理CuZn-Zn2+H+H+负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-Ae-Zn2e-=Zn2+总反应：2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2锌片：氧化反应锌片：氧化反应铜片：还原反应铜片：还原反应3、电极反应式请根据氧化还原反应请根据氧化还原反应 :Cu+2 Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池，并写出电极方程式：设计成原电池，并写出电极方程式：Cu Cu 2e-=Cu2+比比CuCu不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨2Fe3+2e-=2Fe2+Fe2(SO4)3、FeCl3等等负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：练练一一练练ZnCuZn2+e-e-H+H+e外电路内电路4 4、原电池化学反应本质、原电池化学反应本质氧化还原反应氧化还原反应Zn+2H+=Zn2+H2正极：正极：负极：负极：电子流出的一极电子流出的一极电子流进的一极电子流进的一极(还原反应还原反应)(氧化反应氧化反应)5 5、原电池电极名称的判断方法、原电池电极名称的判断方法1 1、由电极材料的性质判断：、由电极材料的性质判断：通常是活泼金属是负极，不活泼金属或碳棒等是正极。通常是活泼金属是负极，不活泼金属或碳棒等是正极。2 2、由电极反应判断：、由电极反应判断：失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极，得电子的反应负极，得电子的反应还原反应还原反应正极正极5 5、由电极现象判断：、由电极现象判断：质量减小或溶解的一极为负极；质量不变有气泡产生或质量增加的质量减小或溶解的一极为负极；质量不变有气泡产生或质量增加的为正极。为正极。4 4、由电解质溶液中离子移动方向判断：、由电解质溶液中离子移动方向判断：阳离子移向正极，阴离子移向负极阳离子移向正极，阴离子移向负极3 3、由电子或电流流动方向判断：、由电子或电流流动方向判断：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极电子由负极流向正极，电流由正极流向负极练习：判断出练习：判断出ZnZn石墨、石墨、CuZnCuZn、FeZnFeZn这些原电池中这些原电池中的正负极的正负极将化学能转化为电能的装置叫做原电池。将化学能转化为电能的装置叫做原电池。氧化还原反应氧化还原反应原电池原电池1 1、原电池的、原电池的定义定义：4 4、原电池反应的、原电池反应的本质本质：5 5、原电池反应的、原电池反应的电极电极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极负极负极发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极正极正极2 2、原电池的、原电池的原理原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金较活泼的金属（负极）流向较不活泼金属（正极）属（负极）流向较不活泼金属（正极）3 3、原电池的、原电池的电极反应式电极反应式：实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极材料活泼性不同的两个电极材料负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）（1）有两种）有两种活泼性不同活泼性不同的金属（或一种是非金属单质或金的金属（或一种是非金属单质或金 属氧化物）作电极。属氧化物）作电极。（2）电极材料均插入）电极材料均插入电解质电解质溶液中。溶液中。（3）两极相连形成）两极相连形成闭合闭合电路。电路。A.内部条件：能自发进行内部条件：能自发进行氧化还原氧化还原反应反应B.外部条件：外部条件：组成原电池的条件组成原电池的条件 两极一液成回路，氧化还原是中心两极一液成回路，氧化还原是中心ABCDEFMNVXVVXXV1.下列哪几个装置能形成原电池？下列哪几个装置能形成原电池？X2、对于原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（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电子流入的一极为正极 B发生还原反应的一极为发生还原反应的一极为负负极极C电子流出的一极为负极电子流出的一极为负极 D发生氧化反应的一极为发生氧化反应的一极为负负极极3、某原电池某原电池2Fe3+Fe=3Fe2+不能实现该反应的原电池是不能实现该反应的原电池是()A正极正极Cu，负极，负极Fe，电解质溶液，电解质溶液FeCl3 B正极正极C，负极，负极Fe，电解质溶液，电解质溶液Fe(NO3)3C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CuSO4BD