化學(xué)反應(yīng)與電能(課件)高一化學(xué)教學(xué)課件習(xí)題(人教版2019)_第1頁
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第二課時

化學(xué)反應(yīng)與電能第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化素養(yǎng)要求1.設(shè)計實驗認(rèn)識構(gòu)成原電池的條件。2.理解原電池的概念及工作原理,能正確判斷原電池的正、負(fù)極。3.了解原電池工作原理的應(yīng)用。你知道我們?nèi)粘J褂玫碾娔?,是如何得來的嗎?我們?nèi)粘J褂玫碾娔苤饕獊碜曰鹆Πl(fā)電。情境引入1原電池構(gòu)成條件及工作原理任務(wù)一

火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化1.能源的分類直接從自然界取得的能源(1)一次能源例如:流水、風(fēng)力、原煤、原(石)油、天然氣、天然鈾礦、核能等2、二次能源一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源。例如:電能、蒸汽等注:使用電器都需要電能,電能是現(xiàn)代社會應(yīng)用最廣泛,使用最方便,污染最小的一種二次能源又稱電力任務(wù)一

火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化2.火力發(fā)電——化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能(燃料)燃燒熱能蒸汽輪機機械能發(fā)電機電能直接?其中能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是______(氧化還原反應(yīng))。燃燒【思考】火力發(fā)電的缺點是什么?①煤炭是不可再生能源,會造成能源危機;②煤炭燃燒會產(chǎn)生污染性氣體;③經(jīng)多次轉(zhuǎn)換,能量損耗大,燃料的利用率低。任務(wù)一

火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化1799年意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明了世界上第一個發(fā)電器,也就是電池組,伏特電堆開創(chuàng)了電學(xué)發(fā)展的新時代。19世紀(jì),英國化學(xué)家尼克爾森和卡萊爾利用伏特電池成功的電解了水,證明了水是由氫和氧兩種元素組成的化合物。英國化學(xué)家戴維,利用串聯(lián)起來的伏特電池組,通過電解法發(fā)現(xiàn)了幾種活潑的金屬元素。比如金屬鈉和金屬鉀。實驗探究實驗6-3任務(wù)二

探究原電池的形成過程(1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中,觀察現(xiàn)象。(2)用導(dǎo)線連接鋅片和銅片,觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象。(3)如圖6-6所示,用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個電流表,觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。任務(wù)二

探究原電池的形成過程實驗探究實驗裝置

實驗現(xiàn)象銅片:鋅片:銅片:鋅片:銅片:鋅片:電流表:實驗結(jié)論沒有變化

逐漸溶解,

有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生逐漸溶解有氣泡產(chǎn)生逐漸溶解指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,而銅不反應(yīng)鋅失去電子,經(jīng)導(dǎo)線流向銅片,H+在銅片上得到電子被還原生成H2鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣(氫氣從銅片逸出)導(dǎo)線中有電流通過將

能直接轉(zhuǎn)化為

能的裝置。任務(wù)二

探究原電池的形成過程3、原電池化學(xué)電電極:負(fù)極:電子流出的一極,發(fā)生氧化反應(yīng);正極:電子流入的一極,發(fā)生還原反應(yīng)。(1)概念:(2)原電池的構(gòu)成條件裝置條件活動性不同的兩個電極形成閉合回路電極插入電解質(zhì)溶液自發(fā)的氧化還原發(fā)生

反應(yīng)本質(zhì)反應(yīng)條件【探究】結(jié)合上述實驗和動畫演示,分析說明該原電池的電極和導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液中的導(dǎo)電微粒分別是什么,并說明其移動方向。電極(鋅片、銅片)和導(dǎo)線中的導(dǎo)電微粒是電子,從負(fù)極流出,經(jīng)導(dǎo)線流向正極;電解質(zhì)溶液中的導(dǎo)電微粒是陽離子H+、陰離子SO42-,陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動。3、原電池工作原理H+

Zn2+H+

Zn2+e-e-e-e-CuZnH+H+H2H2

H+H+e-任務(wù)二

探究原電池的形成過程任務(wù)二

探究原電池的形成過程CuZn---Zn2+H+H+Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極陽離子陰離子

發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑電子流向:負(fù)極

沿導(dǎo)線

正極電流方向:正極沿導(dǎo)線負(fù)極外電路內(nèi)電路陰離子負(fù)極陽離子正極外電路內(nèi)電路e-I【總結(jié)】知識辨析正誤判斷(1)火力發(fā)電過程中,機械能轉(zhuǎn)化為電能是整個能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵(

)(2)原電池的電極材料必須是金屬(

)(3)原電池工作時,正極與負(fù)極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同(

)(4)在鋅銅原電池中,電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅,再由銅通過電解質(zhì)溶液流回鋅(

)(5)原電池中陽離子向正極移動(

)××√×√總結(jié)歸納電極名稱的判斷方法2原電池工作原理的應(yīng)用任務(wù)三

原電池工作原理的應(yīng)用【問題1】用Zn和稀鹽酸反應(yīng)制氫氣時,加快該反應(yīng)的方法有哪些?鋅和置換出的銅、稀鹽酸構(gòu)成了原電池,可以加快反應(yīng)速率思考與討論【問題2】為了使反應(yīng)加快,常常加入少量CuSO4溶液,請問這是為什么?2.比較金屬的活動性一般,若兩種金屬A、B與電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,若金屬A作負(fù)極,則金屬活動性:

。任務(wù)三

原電池工作原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的進行在原電池中,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行,使溶液中粒子運動相互間的干擾減小,使反應(yīng)加快。B作正極A作負(fù)極稀H2SO4A>B任務(wù)三

原電池工作原理的應(yīng)用3.設(shè)計原電池(1)給定氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池一般給定氧化還原反應(yīng)的還原劑作負(fù)極,氧化劑作電解質(zhì)溶液,比負(fù)極活動性弱的金屬或石墨等能導(dǎo)電的非金屬作正極。電極總反應(yīng):Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag還原劑:氧化劑:正極材料:正極反應(yīng)方程式:負(fù)極反應(yīng)方程式:Cu(作負(fù)極材料)AgNO3Cu-2e-===Cu2+2Ag++2e-===2Ag石墨等金屬性小于銅的固體任務(wù)三

原電池工作原理的應(yīng)用(2)簡易電池的設(shè)計與制作

【目的】根據(jù)原電池原理,設(shè)計和制作簡易電池,體會原電池的構(gòu)成要素?!居闷贰克ㄌO果、柑橘或檸檬等),食鹽水,濾紙,銅片、鐵片、鋁片等金屬片,石墨棒,導(dǎo)線,小型用電器(發(fā)光二極管、電子音樂卡或小電動機等),電流表?!緦嶒灐浚?)水果電池(2)簡易電池水果電池簡易電池任務(wù)三

原電池工作原理的應(yīng)用動手設(shè)計水果電池動動手小組小結(jié)

間接:直接:化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機械能發(fā)動機電能裝置原電池化學(xué)能與電能原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置定義構(gòu)成條件活動性不同的兩個電極形成閉合回路電極插入電解質(zhì)溶液電池反應(yīng)電子電流氧化還原反應(yīng)由負(fù)極流向正極由正極流向負(fù)極離子負(fù)負(fù)正正當(dāng)

習(xí)3任務(wù)四

限時訓(xùn)練選項ABCDM石墨ZnFeAlNAgAgCuAlP稀硫酸蔗糖溶液FeCl3溶液NaOH溶液1.(2023·遼寧撫順高一校聯(lián)考期中)下列各組材料組成如圖裝置,電流表指針能發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()C任務(wù)四

限時訓(xùn)練2.(2023·安徽蕪湖一中高一質(zhì)檢)a、b、c、d四種金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩組成原電池。若a、b相連時,電流由a經(jīng)導(dǎo)線流向b;c、d相連時,d極質(zhì)量減少;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡;a、d相連時,H+移向d極,則四種金屬的活動性順序由強到弱的順序為(

)A.b>a>d>c B.b>d>a>cC.b>a>c>d D.b>d>a>cA任務(wù)四

限時訓(xùn)練3.(2023·廣東肇慶高一質(zhì)檢)某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計并進行了以下一系列實驗,部分實驗結(jié)果記錄如下:根據(jù)表中記錄的實驗現(xiàn)象,推斷下列說法不正確的是(

)A.實驗2、3中Al均作電池的負(fù)極,

提供電子B.實驗2中H+在Cu極上發(fā)生還原

反應(yīng),電流表的指針偏向CuC.實驗3中的Al電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-D.通過實驗3可說明金屬性:Mg>AlD編號電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀硫酸偏向Al2Cu、Al稀硫酸……3Mg、AlNa

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