《化學(xué)能與電能（第一課時(shí)）》教學(xué)PPT課件【高中化學(xué)必修2（人教版）】

第二章·第二節(jié)

化學(xué)能與電能第1課時(shí)了解常見的化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化方式；能舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用，認(rèn)識(shí)研制新型電池的重要性，形成科學(xué)技術(shù)的發(fā)展觀；理解原電池原理及其形成條件；從氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)；通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)主動(dòng)探索科學(xué)規(guī)律的精神；通過思考與交流學(xué)會(huì)聯(lián)系自己已掌握的知識(shí)通過比較歸納認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征。學(xué)習(xí)目標(biāo)能源

一次能源：直接從自然界取得的能源。

二次能源：一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。新課學(xué)習(xí)

一次能源：

二次能源：蒸汽電能水能風(fēng)能石油天然氣原煤新課學(xué)習(xí)現(xiàn)代社會(huì)中使用最為普遍的能源？電能——又稱電力（二次能源）電力是怎樣產(chǎn)生的？新課學(xué)習(xí)1.火力發(fā)電原理及過程一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能（燃料）熱能機(jī)械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)（蒸汽輪機(jī)）（1）能量轉(zhuǎn)換：新課學(xué)習(xí)（2）存在的問題：

經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低；環(huán)境污染嚴(yán)重。（3）燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，而氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。新課學(xué)習(xí)?

什么樣的化學(xué)反應(yīng)才具備將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的前提呢？請(qǐng)說明原因。化學(xué)能電能直接

考慮火力發(fā)電的利弊,研究新的發(fā)電方式方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能---就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費(fèi)能源，更方便。新課學(xué)習(xí)化學(xué)能

電能？（看書P40頁第二、三段，回答問題）1、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，化學(xué)能可以轉(zhuǎn)換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電流從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域（電子）。4、為了使用方便，把電能以化學(xué)能的形式存儲(chǔ)起來。5、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題。直接新課學(xué)習(xí)

離子方程式思考問題尋找答案你對(duì)問題２的想法稀H2SO4ZnCu鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面無明顯現(xiàn)象1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子，哪種物質(zhì)得電子？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用導(dǎo)線將鋅表面的電子引出來Zn+2H+=Zn2++H2↑２.什么方法可使Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得電子？【探究】新課學(xué)習(xí)

離子方程式思考問題尋找答案組內(nèi)交流列出想法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Cu起傳導(dǎo)電子的作用。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量氣泡從銅片逸出，鋅片部分溶解1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？2.在這個(gè)過程中Cu起什么作用？3.你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子通過？可用電流表（燈泡）測(cè)電流及方向。【探究】新課學(xué)習(xí)新課學(xué)習(xí)

解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問題尋找答案組內(nèi)交流列出想法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.電子從Zn到H+經(jīng)歷了哪些途徑？2.你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由Zn導(dǎo)線銅片H+定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)AZnCu稀H2SO4新課學(xué)習(xí)[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]：導(dǎo)線中有電流通過（產(chǎn)生電能）A新課學(xué)習(xí)2、原電池（1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池。較活潑金屬較不活潑金屬負(fù)極正極發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)e-I電子流出，電流流入電子流入，電流流出（2）電極名稱：新課學(xué)習(xí)（3）電極反應(yīng)式負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+氧化反應(yīng)正極：2H++2e-

=H2↑

還原反應(yīng)（4）總反應(yīng)式（兩個(gè)電極反應(yīng)之和）

Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑原電池反應(yīng)的本質(zhì)是:氧化還原反應(yīng)。（5）原電池原理：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，從而產(chǎn)生電流，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。（電流方向呢？）新課學(xué)習(xí)原電池工作原理分析：

Zn極電子:從Zn極流出電流:經(jīng)導(dǎo)線流入Zn極電極:負(fù)極（-）電極反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+

反應(yīng)類型:氧化反應(yīng)

外電路Zn極:Zn變成Zn2+進(jìn)入溶液中Zn極周圍溶液的電荷:有多余的正電荷離子移向:陽離子(Zn2+、H+)移向正極內(nèi)電路閉合回路Cu極電子：經(jīng)導(dǎo)線流入Cu極電流：從Cu極流出電極：正極（+）電極反應(yīng)：2H++2e-=H2反應(yīng)類型:還原反應(yīng)Cu極：表面上有氣泡產(chǎn)生Cu極周圍的電荷:有多余的負(fù)電荷離子移向:陰離子(SO42-、OH-)移向負(fù)極兩極上進(jìn)行陰陽離子作定向移動(dòng)（電解質(zhì)導(dǎo)電）新課學(xué)習(xí)電子(電流)流動(dòng)方向:電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向：陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)。原氧負(fù)，電還陰；帶負(fù)電的（陰離子）移向化合價(jià)升高的一極（負(fù)極）；電子不下溶液，離子不上導(dǎo)線?！柏?fù)極出電子，電子回正極”記憶新課學(xué)習(xí)3、原電池的特點(diǎn)：(1）、氧化反應(yīng)（負(fù)極）、還原反應(yīng)（正極）分別在兩極上發(fā)生。有電流產(chǎn)生（電能）。利用原電池原理可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池……。(2）、正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)相等，根據(jù)電子守恒原理可進(jìn)行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計(jì)算。新課學(xué)習(xí)新課學(xué)習(xí)(3）、加快反應(yīng)速率。例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。(4）、電極：負(fù)極有損耗（金屬溶解或燃料氣體失去電子變成離子進(jìn)入溶液中）。

正極有新物質(zhì)生成（陽離子或非金屬單質(zhì)得到電子被還原成氣體或金屬單質(zhì)或生成離子進(jìn)入溶液中）?！咎骄俊繕?gòu)成原電池的條件（可以）（可以）（不可以）形成條件一：通常用活潑性不同的兩種材料作電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或非金屬（如石墨等）132新課學(xué)習(xí)（可以）（不可以）形成條件二：兩極之間填充電解質(zhì)溶液；

鹽酸45新課學(xué)習(xí)形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）6新課學(xué)習(xí)形成條件四：必須存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)7（不可以）新課學(xué)習(xí)4、構(gòu)成原電池的條件:（1）有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)（化學(xué)能）→關(guān)鍵。（2）有活性不同的兩極。（3）有電解質(zhì)溶液（內(nèi)電路）。（4）電極、電解質(zhì)溶液必形成閉合回路。新課學(xué)習(xí)【水果電池】新課學(xué)習(xí)

練習(xí):下列裝置中，能組成原電池的是:()隨堂練習(xí)

酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)D、E、原電池中正負(fù)極的判斷（原氧負(fù)）一般是活潑的金屬為負(fù)極練習(xí):下列裝置是不是原電池?若是,指出正負(fù)極.新課學(xué)習(xí)電極反應(yīng)式(離子反應(yīng)式)和原電池總反應(yīng)式的書寫:（1）負(fù)極——失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)（一般是負(fù)極本身失電子）（2）正極——得電子，發(fā)生還原反應(yīng)（一般是溶液中陽離子在正極上得電子，但也可能是O2在正極上得電子）（3）總反應(yīng)式=正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式新課學(xué)習(xí)⒈判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑隨堂練習(xí)⑤④(∨)(∨)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4隨堂練習(xí)⑦⑥(×)(∨)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑隨堂練習(xí)1.把a(bǔ)、b、c三種金屬片浸泡在稀H2SO4中。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；b、c相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c上有氣泡冒出。則這四種金屬的活動(dòng)性順序（）

A.a>b>c;B.a>c>bC.c>a>b;D.b>a>cB隨堂練習(xí)氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電