化学反应为人类提供能量(修订稿)
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利用化学反应为人类提供能量 ppt课件
前提条件：(1)自发进行的氧化还原反应
实验探究二: （电极材料）
实验装置
能否构成 原电池
构成原电 池条件
①
②
能
能
(2)活泼性不同的两个电极
③
不能
思考：负负极极材：料较和活正泼极的材金料属可(失以电是子哪、类导物电质)？ 正极：较不活泼的金属、石墨等（导电）
实验探究三:
Fe
实验装置
（溶液）
能否构成 原电池
提示：金属镁在一定条件下 可与水反应，放出热量。
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2
化学能
热能
交流·研讨
2. 铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解释 其中的原因吗？
化学能
热能
3.化学反应是否能转成电能？如果能，如何转化？
实验步骤
锌片
现象
锌片上有气泡
稀硫酸 铜片
结论或解释 Zn+2H+ = Zn2++H2↑
锌片
铜片
稀硫酸
化学能转变为电能——原电池
1、原电池 : 把化学能转化为电能的装置。
2、原电池的工作原理
负极(-):电子流出的一极 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极(+)： 2H++2e- =H2↑ (还原反应)
锌e片-
铜片 e-
SO42Zn2+ H+
稀硫酸
铜锌原电池原理小结：
失e-，沿导线传递，有电流产生
CuCl2 溶液
4、原电池原理的应用 （1）设计原电池
从理论上说，任何一个氧化还原反应都可以设 计成原电池。 例：利用Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2设计成如 图所示的原电池，该原电池的电极反应式为： 负极(Cu)：Cu － 2e－ →Cu2＋(氧化反应) 正极(C)：2Fe3＋＋2e－→2Fe2＋(还原反应)
实验探究二: （电极材料）
实验装置
能否构成 原电池
构成原电 池条件
①
②
能
能
(2)活泼性不同的两个电极
③
不能
思考：负负极极材：料较和活正泼极的材金料属可(失以电是子哪、类导物电质)？ 正极：较不活泼的金属、石墨等（导电）
实验探究三:
Fe
实验装置
（溶液）
能否构成 原电池
提示：金属镁在一定条件下 可与水反应，放出热量。
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2
化学能
热能
交流·研讨
2. 铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解释 其中的原因吗？
化学能
热能
3.化学反应是否能转成电能？如果能，如何转化？
实验步骤
锌片
现象
锌片上有气泡
稀硫酸 铜片
结论或解释 Zn+2H+ = Zn2++H2↑
锌片
铜片
稀硫酸
化学能转变为电能——原电池
1、原电池 : 把化学能转化为电能的装置。
2、原电池的工作原理
负极(-):电子流出的一极 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极(+)： 2H++2e- =H2↑ (还原反应)
锌e片-
铜片 e-
SO42Zn2+ H+
稀硫酸
铜锌原电池原理小结：
失e-，沿导线传递，有电流产生
CuCl2 溶液
4、原电池原理的应用 （1）设计原电池
从理论上说，任何一个氧化还原反应都可以设 计成原电池。 例：利用Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2设计成如 图所示的原电池，该原电池的电极反应式为： 负极(Cu)：Cu － 2e－ →Cu2＋(氧化反应) 正极(C)：2Fe3＋＋2e－→2Fe2＋(还原反应)
2.3.3化学反应为人类提供能量
A
Cu
C
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
拆成离子方程式：
Cu +
2Fe3＋
=
Cu2＋
+
2Fe2＋
FeCl3溶液
根据化合价升降判断正负极
负极： Cu 失电子
Cu - 2e- = Cu2+ 正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
例如;Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池 负 中：①Cu 作____极, ②Fe 作____极 正 Fe-2e-=Fe2+ 电极反应式是：负极____________ Cu Fe 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是_____________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ 浓硝酸 稀硫酸 Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是：负极____________ 正极_____________________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2↑ +2H2O 总反应式是__________________________ _____ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2 O
①电极反应：
负极 (Zn): Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 “负氧正还” 正极 (Cu): 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
总反应：Zn+2H+= Zn2++ H2↑
高中化学《化学反应为人类提供能量(1)(1)》优质教学课件设计
铜片 / 锌片石墨 / 锌 锌片片 / 锌 片Na Cl 溶液
乙 蔗醇糖 溶 液
探究 3 ：将铜片和锌片 与 电流计连接后分别插 入 到两个盛有硫酸铜的
形成原电池的条件
① 具备氧化还原反应
② 两个电极（两个活泼性不同的
金属
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
或者金属与石墨）
③ 电解质溶液
④ 导线（形成闭合回路）
【巩固提升】现有下列原电池的简
易 装置图能否形成电流？若能则完
成下 列问题
发Th的离子反应方程式
Zn M g
稀硫 酸
为
负极材 料负 极 发 Th 的 反 应 正极材料 正 极 发 Th 的 反 应
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2 +Cl2
课堂总 一 、 化 学 能结与 热
能 二、化学能与
电能
1 、原电池的工作原理 负极发Th氧化反应，正极发Th还原反 应
Cu-Zn 原电池简易装 置图
Zn
Cu
稀 H2SO4
[ 活动探究 ] 以小组为单位完成实验并总结形成
原电池的条件 实验仪器和试剂：电流计 导线 烧
杯砂纸 锌片 铜片 石墨 硫酸铜溶液溶液 NaCl 溶液
乙 醇 蔗糖溶液 探究任务
材料或物质 现象 结论
探究 1 ：将下列各 组 材料与电流计连 接后 插入硫酸铜溶 液中 探究 2 ：将铜片和 锌 片与电流计连接 后分 别插入下列物 质中
，电子从负极移向正极，阳离子移向正极 ，阴离子移向负极 2、形成原电池的条件 两极 一液 一线
知道化学能可以与不同形式的能量进行转化， 探 索未知，建立利用化学能更好的服务于人类的 责任
一、化学能与热 能
必修二第2章第3节第二课时化学反应为人类提供能量.doc
【教师活动】介绍制造水果电池的材料, 引发思考五个电极的组合方式:【学生活动】完成实验，记录现象。
阅读材料并讨论。
【互动探究一】师生互动，归纳实验现象，分析解决问题。
【屏幕展示】1、电极Zn-Cu Zn-碳棒Zn-Zn Cu-Cu Cu-碳棒2、可构成电池的果蔬、饮料等：柠檬西红柿繇猴桃雪碧可乐无水乙醇【归纳总结】归纳实验现象：Zn-Cu Zn-碳棒电极组合与柠檬西红柿辨猴桃雪碧可乐均可以构成电池。
无水乙醇不可以，无水乙醇加水后也不可以构成电池。
【互动探究】1、无水乙醇不可以构成电池，加水后也不可以构成电池的原因是无自由移动的离子，不导电，相当于断路。
2、根据阅读材料得出可以构成电极的果蔬饮料中都含有酸Hl3、可以构成电池的电极组合中都有Zn,两者发生反应：Zn + 2H+ = Zn2+ +H2 tCu-Cu 因：不反应。
4、Zn-Zn不可以，需要了解Zn-Cu和碳棒的作用。
【归纳】【屏幕展示】问题：Zn + 2H+ = Zn2+4-H2t1、构成电池的反应是一个怎样的反应？2、电能从哪里来？3、电流是怎么产生的？Cu-碳棒不可构成电极的原Zn-碳棒可以的原因，其中铜第二章第3节第二课时化学反应为人类提供能量教学设计【板书】化学反应为人类提供能量【引入】【教师活动】水果的用途：食用、药用、调料，引出水果能够发电，制造水果电池。
同时•提出问题：电从哪里来？电是怎样产生的？环节一:【屏幕展示】1、制造“水果电池”（1）电极材料：2个Zn片2个Cu片1个碳棒（2）果蔬或饮料等：柠檬西红柿捞猴桃可乐雪碧无水乙醇（3）灵敏电流计完成实验并记录现象，阅读提供有关果蔬饮料等的资料并讨论发现的问题。
稀H2SO4反f 反1 热热 吸应\^/ M M 化 化反氧原 质逸非还 反逆可应 可、、解 解佥换分 分伐>复【教师活动】问：离子只是移动到电极吗?4、Cu 的作用是什么？以Zn-Cu 电极和实验室常见酸稀硫酸为例来研究。
鲁科版高中化学必修二课件化学反应为人类提供能量
15
对点练习2
下列装置中能组成原电池的是（D ）
(A)
硫酸铜溶液
(B) 酒精
(C)
CuSO4 硫酸铜溶液
(D)
稀硫酸
保护环境，从我做起；保护环境，从身边的小事做起。
废旧电池与环境保护
环 保 教 育
电池中含有大量的重金属，如铅、镉、汞、锰等。据专家
测试，一节一号电池烂在地里，能使1平方米的土地失去价值,
1组 2组 7组 ② 稀硫酸
Cu
3组 4组 8组
② 稀硫酸 5组 6组 ② 稀硫酸
时 间 （ 三 分 钟） 实 验 完， 整 理 仪 器
对比实验一:
实验装置
Cu
稀硫酸
稀硫酸
①
电流表指针 是否偏转
②
能否构成 原电池 原电池形成 条件二
2组回答，1组点评
对比实验二
实验装置
Cu
稀硫酸
①
②
电流表指针是 否偏转 能否构成原电 池
电极反应： 负极： Zn -2e- = Zn2+
+ 2
原电池工作原理： 正极： 2H +2e = H ↑
还原反应
氧化反应
离子流向： H+ (阳离子） SO42- （阴离子）
Zn极（—）
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 电池总反应 ：
电池总反应 ： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 氧化还原反应
思考讨论（2分钟）：
稀硫酸
1、铜片上的气体是什么？
2、氢元素在变H2之前，以什么形式存在？
3、从电子得失的角度分析，H+ 是如何变成H2的? 4、对比实验3、实验4的装置和现象，判断电子是如何移动的？
化学反应为人类提供能量 教学课件
化学能转变为热能的利用。
笔记本电脑 钮扣 摄像机
普通
专用电池 电池 专用电池 干电池
手机 电池
【问题】这些电池怎样将物质变化中的化学能 转化为电能呢？
【活动·探究】
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么 现象？为什么？ 锌片上有气泡
Zn+2H+ = Zn2++H2↑ ⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么 现象？为什么？ 铜片上无气泡
你能为格林太太开一个药方吗？
【小结】一、原电池原理： 1. 原电池：将化学能转化为电能的装置。
失e-，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 负极 原电池 正极 还原反应
阴离子 电解质溶液 阳离子
二. 原电池的构成条件：
1）、首先是自发的氧化还原反应； 2）、两种金属活泼性不同的电极； 3）、电解质溶液 4）、闭合回路
这种将化学能转化为电能的装置称为原电池。
【迁移·应用】 下列哪些装置能构成原电池？自己动手做一做。
Zn
C
A
B
Zn
CuCBiblioteka DEF原电池构成条件： 1、首先是自发的氧化还原反应； 2、两种活泼性不同的电极； 3、电解质溶液 4、闭合回路
【当堂课练】
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸 盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成 原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三 种金属的活动性顺序为： A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
铜与硫酸不反应
⑶将Zn片和Cu片平行插入H2SO4 溶液中，有什么现象？
锌片上有气泡 铜片上无气泡 ⑷若将浸在H2SO4溶液中Zn片,Cu 片用一导线连接，有什么现象？ 为什么？
铜片上有气泡
笔记本电脑 钮扣 摄像机
普通
专用电池 电池 专用电池 干电池
手机 电池
【问题】这些电池怎样将物质变化中的化学能 转化为电能呢？
【活动·探究】
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么 现象？为什么？ 锌片上有气泡
Zn+2H+ = Zn2++H2↑ ⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么 现象？为什么？ 铜片上无气泡
你能为格林太太开一个药方吗？
【小结】一、原电池原理： 1. 原电池：将化学能转化为电能的装置。
失e-，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 负极 原电池 正极 还原反应
阴离子 电解质溶液 阳离子
二. 原电池的构成条件：
1）、首先是自发的氧化还原反应； 2）、两种金属活泼性不同的电极； 3）、电解质溶液 4）、闭合回路
这种将化学能转化为电能的装置称为原电池。
【迁移·应用】 下列哪些装置能构成原电池？自己动手做一做。
Zn
C
A
B
Zn
CuCBiblioteka DEF原电池构成条件： 1、首先是自发的氧化还原反应； 2、两种活泼性不同的电极； 3、电解质溶液 4、闭合回路
【当堂课练】
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸 盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成 原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三 种金属的活动性顺序为： A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
铜与硫酸不反应
⑶将Zn片和Cu片平行插入H2SO4 溶液中，有什么现象？
锌片上有气泡 铜片上无气泡 ⑷若将浸在H2SO4溶液中Zn片,Cu 片用一导线连接，有什么现象？ 为什么？
铜片上有气泡
高中化学_化学反应为人类提供能量教学课件设计
二、工作原理：
失e- ，有电流产生
氧利化反用应一分钟，尝试自己概括总还结原反应
本节的负收极获，铜并锌原在电小池 组正内极交流。
Zn-2e-=Zn2+
阴
阳
离
离
子 电解质溶液 子
2H++2e-=H2
三、原电池的形成条件
四、化学能与其他能量的转化
当堂达标
作业布置
课后P54 第2题 课下小实验：西红柿能发电吗？
化学能转变为电能
原电池 利用氧化还原反应，把
化学能转化为电能的装置。
电流是怎样产生 的？
原电池工作原理
Zn-2e- =Zn2+
Zn 负极
氧化反应
2H++2e- =H2↑
正极 Cu
还原反应
-Zn2+Zn2+Zn2+
Zn2+
H+ SO42-
-------- H2
H2SO4溶液
实验探究二
怎样才能构成一个原电池呢？
原电池的正负极及电极反应式
-G+
Zn
Cu
稀H2SO4
+G G -
Fe
ZCnu
Fe
稀H2SO稀4 H2SO4
- G+
Zn
C
稀H2SO4
铅
电池的种类有哪些？
蓄
电
干电池（一次电池）:锌锰干池 电池
铅蓄电池
电池 蓄电池（二次电池）
镍氢电池
锂电池
燃料电池
锂电池
镍氢电池
概括总结
一、原电池定义：将化学能直接转化为电能的装置。
高中化学必修二 第二章 第三节 第二课时
化学反应为人类提供能量
化学反应为人类提供能量
温勇康
1．放热反应和吸热反应
化学反应过程产生的能量以 热能 的形式 出来，像这样的反应属于放热反应。如即热饭 盒能 加热 食物、铝热剂能焊接钢轨，都是因为 这些化学反应过程产生的能量以 热能 的形式 释放出来。化学反应需要不断地吸收 热能来维 持反应的进行，像这样的反应属于吸热反应 。 ①“即热饭盒”涉及的反应原理：
Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑
△
②铝热反应的化学方程式：
高温 2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe
2．能量的转化都是相互的
化学反应都伴随着 能量 的变化。实际上， 能量的转化都是 相互 的，一方面化学能可以 转化为电能，另一方面电能也能转化为化学能， 如氯碱工业中发生的反应 （写 出化学方程式）就是利用电能转化为化学能， 另外，化学能与 光能、电能等 之间也可以发 生相互转化。
原电池的组成
正极材料：较活泼金属
原电池
负极材料：较不活泼导体 负阳失电子，正阴得电子。 电解质溶液
如何判断原电池的正、负极
（1）依据原电池两极材料： 较活泼的金属作 负极 （K、Ca、Na太活泼， 不能作电极）；较不活泼的金属或可导电的非 金属（石墨等）作 正极 ，石墨一般都只 做 正极 。 （2）根据电流方向或电子流向： 电流（外电路）由原电池的 正极 流向 负极 ； 电子则由原电池的 负极 流向 正极 。
1
活泼性不同的导体 电解质溶液 活泼性不同的导体
2
3 4
氧化还原反应（前提）
作业： ①学案中的“课后巩固提高” ②活页P100-101。
2NaCl+2H2O===2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
Байду номын сангаас通电
温勇康
1．放热反应和吸热反应
化学反应过程产生的能量以 热能 的形式 出来，像这样的反应属于放热反应。如即热饭 盒能 加热 食物、铝热剂能焊接钢轨，都是因为 这些化学反应过程产生的能量以 热能 的形式 释放出来。化学反应需要不断地吸收 热能来维 持反应的进行，像这样的反应属于吸热反应 。 ①“即热饭盒”涉及的反应原理：
Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑
△
②铝热反应的化学方程式：
高温 2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe
2．能量的转化都是相互的
化学反应都伴随着 能量 的变化。实际上， 能量的转化都是 相互 的，一方面化学能可以 转化为电能，另一方面电能也能转化为化学能， 如氯碱工业中发生的反应 （写 出化学方程式）就是利用电能转化为化学能， 另外，化学能与 光能、电能等 之间也可以发 生相互转化。
原电池的组成
正极材料：较活泼金属
原电池
负极材料：较不活泼导体 负阳失电子，正阴得电子。 电解质溶液
如何判断原电池的正、负极
（1）依据原电池两极材料： 较活泼的金属作 负极 （K、Ca、Na太活泼， 不能作电极）；较不活泼的金属或可导电的非 金属（石墨等）作 正极 ，石墨一般都只 做 正极 。 （2）根据电流方向或电子流向： 电流（外电路）由原电池的 正极 流向 负极 ； 电子则由原电池的 负极 流向 正极 。
1
活泼性不同的导体 电解质溶液 活泼性不同的导体
2
3 4
氧化还原反应（前提）
作业： ①学案中的“课后巩固提高” ②活页P100-101。
2NaCl+2H2O===2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
Байду номын сангаас通电
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电子流向：负极
导线
正极
下列哪些装置能构成原电池？自己动手做一做。
Zn Cu
A
E
F
G √
未构成闭合回路
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+
正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu
+
转变成氢气？电子从何而来？
4. H 为何不直接在锌片上得电子而 在铜片上得电子？
＋
(2)、原电池的原理：
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活 泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼 的金属(正极)。
Zn=Zn2++ 2e- 氧化反应 Zn片→Cu片 负极
2H++ 2e-=H2 还原反应
正极
Zn+2H+=Zn2++H2↑
现象
结论或解释
电流计指针偏转
导线中有 电流通过
测干电池时，电流计指 针偏向 正 极方向
测铜锌原电池时，电流 计指针偏向 铜 片方向
锌片为负极 铜片为正极
原电池
1.定义：这种将化学能转化为电能 的装置称为原电池。
2.原电池工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从 较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼 的金属（正极） 。
⑷若将Zn片,Cu片用一导线连 接再浸在H2SO4溶液中，有什 么现象？为什么？
⑸铜片与稀硫酸不反应，但与锌片 相连后，铜片上为什么有气泡产 生？气体是什么？怎样产生的？ 导线间接一电流计有何现象产生？ 为什么？
⑹用一干电池连接电流计验 证电子流向，确定Zn片, Cu 片的正负极是怎样的？
实验步骤
请将氧化还原反应：Fe + Cu = Cu + Fe 设计成一个原电池。
2+
2+
负极： Fe
正极： 比Fe不活泼的金属或石墨 电解质溶液： CuSO4 、CuCl2等
练一练
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸 盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y 组成原电池时，Y为电池的负极。X、 Y、Z三种金属的活动性顺序为
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
第三组实验
组成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属（或 一种是非金属导体）作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中
③两极相连形成闭合电路
④自发的氧化还原反应
思考：
1.铜片上的气体是什么？ 2.氢元素原来以什么形式存在？ 3. 从电子得失的角度分析，H 如何
e-
电流
SO42SO4
2-
Zn2+ H+ H+ Zn2+ H+ H+
SO42SO42-
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
第一组实验
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
D Zn为正极，Cu为负极，CuSO4作电解质溶液
请你当一回医生：
“格林太太的牙齿中有两颗假牙，一颗 是黄金的——这是她财富的标志；另一 颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的 痕迹。但那次车祸以后，格林太太就老 是头疼。四处求医就是治不好。后来， 一位化学家为格林太太揭开了病因。请 问化学家发现了什么？”
A．X＞Y＞Z C．Y＞X＞Z C．Y＞X＞Z B．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
课堂练习：
某原电池工作时总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该原电池
的组成可能是（ BC ）
A Zn为正极，Cu为负极，CuCl2作电解质溶液
B Cu 为正极， Zn为负极，CuCl2作电解质溶液
C Fe为正极，Zn为负极，CuCl2作电解质溶液
二、原电池的应用
1.比较金属的活泼性。 2.加快化学反应速率。
如：在锌与稀硫酸反应制氢气时，向 稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液。
实验室制氢气时，用纯锌快还是用粗 锌快？
3.提供能源。
锂电池
无污染
循环寿命高
铅蓄电池
燃料电池
谢 谢！
鲁科版普通高中课程标准实验教科书
化学2（必修）
第二章
第三节 化学反应的利用
第二课时 化学反应为人类提供能量
2
3
2.化学能转变为电能
演示讨论探究
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液 中有什么现象？为什么？ ⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液 中有什么现象？为什么？
⑶将一Zn片,Cu片平行插入 H2SO4溶液中，有什么现象？ 为什么？