2020新教材高中化学第六章化学反应与能量6.1.2化学反应与电能课件新人教版第二册
实验后的记录：
①Zn 为正极，Cu 为负极。 ②H＋向负极移动。 ③电子流动方向，从 Zn 经外电路流向 Cu。 ④Cu 极上有 H2 产生。 ⑤若有 1 mol 电子流过导线，则产生 H2 为 0.5 mol。 ⑥正极的电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋。 A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④
(5)构成原电池的条件 理论上，自发的 氧化还原反应 均可设计成原电池。 ①两个活泼性不同的金属 (或一个为金属，一个为能 导电的 非金属)电极。 ②具有电解质溶液。 ③形成闭合回路 。
二、常见的化学电源 1．干电池 干电池是一种一次性电池，放电后不能再充电。
2．充电电池 充电电池又称为二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反 应，在充电时可以 逆向 进行，使电池恢复到放电前的状态。 ①铅酸蓄电池 ②镍氢电池 ③锂离子电池
答案：B
[提升 1] 写出下列原电池的电极反应和总反应(属于离子 反应的，用离子方程式表示)。
负极 正极 电解质溶液
(1) 铁 铜 稀硫酸
(2) 铜 银 AgNO3 溶液 (3) H2 O2 KOH 溶液 (1)负极：F__e－__2_e_－_=_=__=_F_e_2＋____________； 正极：___2_H_＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2_↑_________； 总反应式：_F_e_＋__2_H_＋_=_=_=__F_e_2＋_＋__H__2↑__________。
3.对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如右图)，下列有关说 法不正确的是( )
A．Zn 是负极 B．Cu 是正极 C．负极上发生氧化反应 D．正极上发生氧化反应
答案：D
4．由锌、铜、稀硫酸构成的原电池，所发生反应的离子方 程式为( )
A．Zn－2e－===Zn2＋ B．Cu2＋＋2e－===Cu C．2H＋＋2e－===H2↑ D．Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(9)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 是放热反应，可以设计成原 电池。( × )
2．对于原电池的电极名称，叙述有错误的是( ) A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极 C．有气泡产生的电极为负极 D．电流流出的一极为正极
解析：有气泡(H2)产生的一极发生还原反应，是正极。 答案：C
2．原电池正负极的判断
状元随笔 原电池的判断方法
目标二 常见化学电源分析 [例 2] 下列有关电池的叙述不正确的是( ) A．水果电池是方便实用的家用电池 B．铅蓄电池是一种常用的二次电池 C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置 D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄
解析：水果电池产生的电流非常微弱且不能连续长时间放 电，不能作为家用电池；铅蓄电池是一种常用的二次电池，氢氧 燃料电池产物为水，无污染；锌锰干电池工作时，Zn 放电被消 耗，故工作一段时间后锌外壳会逐渐变薄，B、C、D 正确，A 错误。
解析：①原电池是把化学能转化为电能的一种装置，①正确； ②在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负 极要失去电子而发生氧化反应，②错误；③铜与稀硫酸不能发生 反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成 原电池，此反应仍然不能发生，③错误；④因为碳棒可以用来作 原电池的正极，④错误；⑤可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3 溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应 Cu＋2Ag＋ ===2Ag＋Cu2＋，⑤正确。A 正确。
举 例
普通的锌锰电池、碱性 锌锰电池、银锌电池等
铅蓄电池、锂 电池、镍镉电 池等
氢氧燃料电池、CH4 燃料电池、 CH3OH 燃料电池等
状元随笔 干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即
内部的氧化还原反应是不可逆的；充电电池又称二次电池，它在 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池 恢复到放电前的状态；燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在 于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化 剂等，这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。
第2课时 化学反应与电能
核心微网络
素养新目标, 1.认识化学能与电能的转化关系。 2．分析原电池装置及工作原理。 3．学会书写简单的电极反应式。
[预习新知] 一、化学能转化为电能
1．燃煤发电的能量转化 (1)过程：化学能―燃―烧→热能―蒸―汽→机械能发―― 电→机电能 (2) 燃烧 (氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
答案：A
5．下列装置中能够组成原电池的是_④__⑥__⑦__⑨_。
解析：构成原电池的条件缺一不可，①②缺少一个电极；③ 中电极相同；⑤中酒精为非电解质；⑧中不能形成闭合回路。
练后感悟
原电池原理的应用 (1)比较金属活动性 作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。 (2)改变化学反应速率 如：在 Zn 和稀硫酸反应时，滴加少量 CuSO4 溶液，则 Zn 置换出的铜和锌能构成原电池的正、负极，从而加快 Zn 与稀硫 酸反应的速率。 (3)设计原电池 如：把 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用 Fe 作负极， 铜(或石墨)作正极，FeCl3 溶液作电解质溶液。
(2)负极本身不反应 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应为 H2－2e－===2H＋；氢氧(碱 性)燃料电池，负极反应为 H2＋2OH－－2e－===2H2O。
[核心能力] 1．原电池的工作原理
(1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向：负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移 动。
答案：C
[核心能力]
几种电池的特点
名
干电池
称
(一次电池)
充电电池 (二次电池)
燃料电池
特 点
①活性物质(发生氧化 还原反应的物质)消耗 到一定程度后，不能再 使用 ②电解质溶液为胶状， 不流动
①放电后可再 充电使活性物 质获得再生 ②可以多次充 电，重复使用
①电极本身不包含活性物质，只 是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地 由外部供给，在电极上不断地进 行反应，生成物不断地被排出
答案：B
3．下列装置可以构成原电池的是( ) 答案：C
4．下列叙述正确的是( ) ①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的 正极发生氧化反应，负极发生还原反应 ③不能自发进行的氧化 还原反应，通过原电池的装置均可实现 ④碳棒不能用来作原电 池的正极 ⑤反应 Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式 来实现 A．①⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②⑤
答案：D
5．实验室用锌片、铂片和 AgNO3 溶液组成原电池，正极反 应为( )
A．2H＋＋2e－===H2↑ B．Zn－2e－===Zn2＋ C．Ag＋＋e－===Ag D．Ag===Ag＋＋e－
答案：C
技能素养
目标一 原电池原理分析判断
[例 1] 如图是 Zn 和 Cu 形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后， 在读书卡片上记录如下，在卡片上描述合理的是( )
2．原电池 (1)实验
实验 装置
实验 现象
铜片： 有气泡产生 锌片： 逐渐溶解
电流表： 指针偏转
结论 有电流产生，装置中化学能 转化为电能
(2)原电池概念：将化学能转变为电能的装置。
(3)铜锌原电池工作原理：
电极 材料
电子转移
电极反应式
反应类型
Zn 失电子 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化反应 电池C总u 反应得：电Z子n＋2H2H＋=＋=＋=Z2en－2＋=＋==HH22↑↑。 还原反应 (4)反应本质：原电池反应的本质是 氧化还原反应 。
解析：(1)铁作负极失 2e－，被氧化生成 Fe2＋，溶液中 H＋得 到电子被还原为 H2。(2)Cu 作负极失 2e－，被氧化生成 Cu2＋，溶 液中的 Ag＋得到电子被还原为 Ag。(3)氢气从负极通入，失电子
被氧化；氧气从正极通入，得电子被还原。因为电解质溶液为
KOH 溶液，故负极反应式不能写成 H2－2e－===2H＋，而应为 H2 ＋2OH－－2e－===2H2O。
偏转。( × ) (3)在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，
再由铜通过电解质溶液到达锌。( × ) (4)原电池中阳离子向正极移动。( √ ) (5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。( × )
(6)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。( × ) (7)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能。( × ) (8)氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化。( √ )
答案：A
[提升 2] 下列说法正确的是( ) A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C．化学电池的反应基础是氧化还原反应 D．铅蓄电池放电的时候正极材料是 Pb，负极材料是 PbO2
解析：碱性锌锰干电池是一次电池；燃料电池是一种高效且 不会污染环境的新型电池；铅蓄电池放电的时候正极材料是 PbO2，负极材料是 Pb。
－。
2．原电池负极反应的书写方法 (1)较活泼金属作负极时，电极本身被氧化。 ①若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为 金属阳离子，如 Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋。 ②若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应为两
反应合并后的反应。如 Mg－Al(KOH)原电池，负极反应为 Al＋ 4OH－－3e－===AlO－2 ＋2H2O；铅蓄电池负极反应为 Pb＋SO24－－ 2e－===PbSO4。
状元随笔 电极反应的书写方法
1．原电池正极反应的书写方法 书写时总的原则是首先根据化合价变化或氧化性强弱判断
得电子的微粒；其次确定该微粒得电子后生成什么物质。 如 氢 氧 ( 酸 性 ) 燃 料 电 池 ， 正 极 反 应 为 O2 ＋ 4H ＋ ＋ 4e －
①Zn 为正极，Cu 为负极。 ②H＋向负极移动。 ③电子流动方向，从 Zn 经外电路流向 Cu。 ④Cu 极上有 H2 产生。 ⑤若有 1 mol 电子流过导线，则产生 H2 为 0.5 mol。 ⑥正极的电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋。 A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④
(5)构成原电池的条件 理论上，自发的 氧化还原反应 均可设计成原电池。 ①两个活泼性不同的金属 (或一个为金属，一个为能 导电的 非金属)电极。 ②具有电解质溶液。 ③形成闭合回路 。
二、常见的化学电源 1．干电池 干电池是一种一次性电池，放电后不能再充电。
2．充电电池 充电电池又称为二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反 应，在充电时可以 逆向 进行，使电池恢复到放电前的状态。 ①铅酸蓄电池 ②镍氢电池 ③锂离子电池
答案：B
[提升 1] 写出下列原电池的电极反应和总反应(属于离子 反应的，用离子方程式表示)。
负极 正极 电解质溶液
(1) 铁 铜 稀硫酸
(2) 铜 银 AgNO3 溶液 (3) H2 O2 KOH 溶液 (1)负极：F__e－__2_e_－_=_=__=_F_e_2＋____________； 正极：___2_H_＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2_↑_________； 总反应式：_F_e_＋__2_H_＋_=_=_=__F_e_2＋_＋__H__2↑__________。
3.对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如右图)，下列有关说 法不正确的是( )
A．Zn 是负极 B．Cu 是正极 C．负极上发生氧化反应 D．正极上发生氧化反应
答案：D
4．由锌、铜、稀硫酸构成的原电池，所发生反应的离子方 程式为( )
A．Zn－2e－===Zn2＋ B．Cu2＋＋2e－===Cu C．2H＋＋2e－===H2↑ D．Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(9)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 是放热反应，可以设计成原 电池。( × )
2．对于原电池的电极名称，叙述有错误的是( ) A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极 C．有气泡产生的电极为负极 D．电流流出的一极为正极
解析：有气泡(H2)产生的一极发生还原反应，是正极。 答案：C
2．原电池正负极的判断
状元随笔 原电池的判断方法
目标二 常见化学电源分析 [例 2] 下列有关电池的叙述不正确的是( ) A．水果电池是方便实用的家用电池 B．铅蓄电池是一种常用的二次电池 C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置 D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄
解析：水果电池产生的电流非常微弱且不能连续长时间放 电，不能作为家用电池；铅蓄电池是一种常用的二次电池，氢氧 燃料电池产物为水，无污染；锌锰干电池工作时，Zn 放电被消 耗，故工作一段时间后锌外壳会逐渐变薄，B、C、D 正确，A 错误。
解析：①原电池是把化学能转化为电能的一种装置，①正确； ②在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负 极要失去电子而发生氧化反应，②错误；③铜与稀硫酸不能发生 反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成 原电池，此反应仍然不能发生，③错误；④因为碳棒可以用来作 原电池的正极，④错误；⑤可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3 溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应 Cu＋2Ag＋ ===2Ag＋Cu2＋，⑤正确。A 正确。
举 例
普通的锌锰电池、碱性 锌锰电池、银锌电池等
铅蓄电池、锂 电池、镍镉电 池等
氢氧燃料电池、CH4 燃料电池、 CH3OH 燃料电池等
状元随笔 干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即
内部的氧化还原反应是不可逆的；充电电池又称二次电池，它在 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池 恢复到放电前的状态；燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在 于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化 剂等，这时电池起着类似于试管、烧杯等反应器的作用。
第2课时 化学反应与电能
核心微网络
素养新目标, 1.认识化学能与电能的转化关系。 2．分析原电池装置及工作原理。 3．学会书写简单的电极反应式。
[预习新知] 一、化学能转化为电能
1．燃煤发电的能量转化 (1)过程：化学能―燃―烧→热能―蒸―汽→机械能发―― 电→机电能 (2) 燃烧 (氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
答案：A
5．下列装置中能够组成原电池的是_④__⑥__⑦__⑨_。
解析：构成原电池的条件缺一不可，①②缺少一个电极；③ 中电极相同；⑤中酒精为非电解质；⑧中不能形成闭合回路。
练后感悟
原电池原理的应用 (1)比较金属活动性 作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。 (2)改变化学反应速率 如：在 Zn 和稀硫酸反应时，滴加少量 CuSO4 溶液，则 Zn 置换出的铜和锌能构成原电池的正、负极，从而加快 Zn 与稀硫 酸反应的速率。 (3)设计原电池 如：把 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用 Fe 作负极， 铜(或石墨)作正极，FeCl3 溶液作电解质溶液。
(2)负极本身不反应 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应为 H2－2e－===2H＋；氢氧(碱 性)燃料电池，负极反应为 H2＋2OH－－2e－===2H2O。
[核心能力] 1．原电池的工作原理
(1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向：负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移 动。
答案：C
[核心能力]
几种电池的特点
名
干电池
称
(一次电池)
充电电池 (二次电池)
燃料电池
特 点
①活性物质(发生氧化 还原反应的物质)消耗 到一定程度后，不能再 使用 ②电解质溶液为胶状， 不流动
①放电后可再 充电使活性物 质获得再生 ②可以多次充 电，重复使用
①电极本身不包含活性物质，只 是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地 由外部供给，在电极上不断地进 行反应，生成物不断地被排出
答案：B
3．下列装置可以构成原电池的是( ) 答案：C
4．下列叙述正确的是( ) ①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的 正极发生氧化反应，负极发生还原反应 ③不能自发进行的氧化 还原反应，通过原电池的装置均可实现 ④碳棒不能用来作原电 池的正极 ⑤反应 Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式 来实现 A．①⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②⑤
答案：D
5．实验室用锌片、铂片和 AgNO3 溶液组成原电池，正极反 应为( )
A．2H＋＋2e－===H2↑ B．Zn－2e－===Zn2＋ C．Ag＋＋e－===Ag D．Ag===Ag＋＋e－
答案：C
技能素养
目标一 原电池原理分析判断
[例 1] 如图是 Zn 和 Cu 形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后， 在读书卡片上记录如下，在卡片上描述合理的是( )
2．原电池 (1)实验
实验 装置
实验 现象
铜片： 有气泡产生 锌片： 逐渐溶解
电流表： 指针偏转
结论 有电流产生，装置中化学能 转化为电能
(2)原电池概念：将化学能转变为电能的装置。
(3)铜锌原电池工作原理：
电极 材料
电子转移
电极反应式
反应类型
Zn 失电子 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化反应 电池C总u 反应得：电Z子n＋2H2H＋=＋=＋=Z2en－2＋=＋==HH22↑↑。 还原反应 (4)反应本质：原电池反应的本质是 氧化还原反应 。
解析：(1)铁作负极失 2e－，被氧化生成 Fe2＋，溶液中 H＋得 到电子被还原为 H2。(2)Cu 作负极失 2e－，被氧化生成 Cu2＋，溶 液中的 Ag＋得到电子被还原为 Ag。(3)氢气从负极通入，失电子
被氧化；氧气从正极通入，得电子被还原。因为电解质溶液为
KOH 溶液，故负极反应式不能写成 H2－2e－===2H＋，而应为 H2 ＋2OH－－2e－===2H2O。
偏转。( × ) (3)在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，
再由铜通过电解质溶液到达锌。( × ) (4)原电池中阳离子向正极移动。( √ ) (5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。( × )
(6)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。( × ) (7)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能。( × ) (8)氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化。( √ )
答案：A
[提升 2] 下列说法正确的是( ) A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池 C．化学电池的反应基础是氧化还原反应 D．铅蓄电池放电的时候正极材料是 Pb，负极材料是 PbO2
解析：碱性锌锰干电池是一次电池；燃料电池是一种高效且 不会污染环境的新型电池；铅蓄电池放电的时候正极材料是 PbO2，负极材料是 Pb。
－。
2．原电池负极反应的书写方法 (1)较活泼金属作负极时，电极本身被氧化。 ①若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为 金属阳离子，如 Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋。 ②若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应为两
反应合并后的反应。如 Mg－Al(KOH)原电池，负极反应为 Al＋ 4OH－－3e－===AlO－2 ＋2H2O；铅蓄电池负极反应为 Pb＋SO24－－ 2e－===PbSO4。
状元随笔 电极反应的书写方法
1．原电池正极反应的书写方法 书写时总的原则是首先根据化合价变化或氧化性强弱判断
得电子的微粒；其次确定该微粒得电子后生成什么物质。 如 氢 氧 ( 酸 性 ) 燃 料 电 池 ， 正 极 反 应 为 O2 ＋ 4H ＋ ＋ 4e －
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人教版高中化学必修二 《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT(第2课时化学反应与电能)
特点
_锌__筒__
锌被氧化,逐渐消耗 氯化铵糊
_石__墨__棒__
_二__氧__化__锰__被还原
放电后_不__能__充电
便于携带,价格低
第十五页，共八十八页。
2.二次电池
第十六页，共八十八页。
【微思考】 生活中电动车、手机的电池属于一次电池还是二次电池?
提示:电动车、手机的电池都可以反复充电使用,都属于二次 电池。
(2)关键——燃烧(氧化还原反应)。
第三页，共八十八页。
【情境·思考】 火力发电是我国主要的发电方式。简单的说就是利用燃料 发热,加热水,形成高温高压过热蒸汽,然后蒸汽沿管道进入 汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速旋转,带动发电 机转子(电磁场)旋转,定子线圈切割磁感线,发出电能。
第四页，共八十八页。
第九页，共八十八页。
(3)原电池: ①定义:把_________________的装置叫原电池。
化学能转化为电能
第十页，共八十八页。
②工作原理:(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)
电极 电极 材料 名称
电子 转移
电极反应式
反应 类型
锌 负极 _失__电__子__
铜 正极 得__电___子__
电池反应的离子方程式
①电流方向:正极→负极; ②电子流动方向(导线中):负极→正极; ③阴阳离子移动方向(电解质溶液中): 阳离子:负极→正极; 阴离子:正极→负极。
第二十一页，共八十八页。
3.原电池正负极的判断方法
第二十二页，共八十八页。
【易错提醒】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属 ,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参 与反应,也可能不参与反应。 (2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解 质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化 还原反应。
_锌__筒__
锌被氧化,逐渐消耗 氯化铵糊
_石__墨__棒__
_二__氧__化__锰__被还原
放电后_不__能__充电
便于携带,价格低
第十五页，共八十八页。
2.二次电池
第十六页，共八十八页。
【微思考】 生活中电动车、手机的电池属于一次电池还是二次电池?
提示:电动车、手机的电池都可以反复充电使用,都属于二次 电池。
(2)关键——燃烧(氧化还原反应)。
第三页，共八十八页。
【情境·思考】 火力发电是我国主要的发电方式。简单的说就是利用燃料 发热,加热水,形成高温高压过热蒸汽,然后蒸汽沿管道进入 汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速旋转,带动发电 机转子(电磁场)旋转,定子线圈切割磁感线,发出电能。
第四页，共八十八页。
第九页，共八十八页。
(3)原电池: ①定义:把_________________的装置叫原电池。
化学能转化为电能
第十页，共八十八页。
②工作原理:(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)
电极 电极 材料 名称
电子 转移
电极反应式
反应 类型
锌 负极 _失__电__子__
铜 正极 得__电___子__
电池反应的离子方程式
①电流方向:正极→负极; ②电子流动方向(导线中):负极→正极; ③阴阳离子移动方向(电解质溶液中): 阳离子:负极→正极; 阴离子:正极→负极。
第二十一页，共八十八页。
3.原电池正负极的判断方法
第二十二页，共八十八页。
【易错提醒】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属 ,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参 与反应,也可能不参与反应。 (2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解 质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化 还原反应。
化学反应与电能课件PPT
4．溶液中有哪 些看不见的变化？
二、原电池 ----本质：氧化还原反应
记
1.定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。
2、外电路中电子流动的方向
负极（锌）→ 导线→ 正极（铜）
3、溶液中离子的移动方向
阴离子→ 负极（锌） 阳离子→ 正极（铜）
4、电极上的电极反应 负极 Zn－2e-＝ Zn2+ 氧化反应
归纳与整理
e-
Zn-2e=Zn2+ 氧化反应
负极 锌铜原电池 正极
2H++2e=H2↑ 还原反应
电解质溶液
阴离子
阳离子
总反应： 2e-
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
氧化还原反应
原电池反应本质： 化学能
电能
1、下列装置中能形成原电池的是（ 3 、5 ）
5
说明：1中汽油不是电解质，不组成原电池。 2、4中原电池不能由两种相同物质作电极。 故答案应为3。
2.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连 接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
__Z_>__Y__>_X__>__W_____
探究实验一：
实验现象 实验1 ①锌片表面有气泡
②铜片表面无气泡 实验2 铜片表面有气泡 实验3
电流计指针偏转
结论 Zn+2H+=Zn2++H2↑
Cu与稀H2SO4不反应
?
整个电路有电流形成
1．电子从哪里 来，到哪里去？
2．在锌片和铜 片表面分别发生 了哪些变化？
3. 电 池 的 正 极 和负极分别是什 么？判断依据是 什么？
二、原电池 ----本质：氧化还原反应
记
1.定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。
2、外电路中电子流动的方向
负极（锌）→ 导线→ 正极（铜）
3、溶液中离子的移动方向
阴离子→ 负极（锌） 阳离子→ 正极（铜）
4、电极上的电极反应 负极 Zn－2e-＝ Zn2+ 氧化反应
归纳与整理
e-
Zn-2e=Zn2+ 氧化反应
负极 锌铜原电池 正极
2H++2e=H2↑ 还原反应
电解质溶液
阴离子
阳离子
总反应： 2e-
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
氧化还原反应
原电池反应本质： 化学能
电能
1、下列装置中能形成原电池的是（ 3 、5 ）
5
说明：1中汽油不是电解质，不组成原电池。 2、4中原电池不能由两种相同物质作电极。 故答案应为3。
2.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连 接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
__Z_>__Y__>_X__>__W_____
探究实验一：
实验现象 实验1 ①锌片表面有气泡
②铜片表面无气泡 实验2 铜片表面有气泡 实验3
电流计指针偏转
结论 Zn+2H+=Zn2++H2↑
Cu与稀H2SO4不反应
?
整个电路有电流形成
1．电子从哪里 来，到哪里去？
2．在锌片和铜 片表面分别发生 了哪些变化？
3. 电 池 的 正 极 和负极分别是什 么？判断依据是 什么？
人教版高中化学必修二《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT(第2课时化学反应与电能)
负极：电子流出的电极，通常是活泼金属 现象：质量减小或溶解 作用：提供电子
二、推进新课
(3)电极反应式 负极： Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应 正极： 2H+ +2e- = H2↑ 还原反应
(4)总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
D．Li 是负极，电极反应为 Li－2e－===Li2＋
➢ 第二节 化学反应与电能
3.已知空气-锌电池的电极反应式为 锌片：Zn + 2OH－ - 2e－ = ZnO + H2O 碳棒：12 O2 H2O 2e- 2OH据此判断，锌片为（ ）
D
A. 正极，被还原 C. 负极，被还原
B. 正极，被氧化 D. 负极，被氧化
D．b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
Hale Waihona Puke ➢ 第二节 化学反应与电能
4．利用化学反应：F e＋C u SO4===F eSO 4＋C u ，可以设计出一
种原电池。该原电池工作时
( D)
A．Fe 为正极
B．Cu 为负极
C．正极上发生氧化反应
D．负极上发生氧化反应
➢ 第二节 化学反应与电能
2．化学电池 1．一次电池 (放电之后不能充电，用完就扔) (1) 锌锰电池
正极： 2H+ +2e- = H2↑
总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 原电池反应的本质是：氧化还原反应
➢ 第二节 化学反应与电能
构成原电池的条件
2020-2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量实验活动6化学能转化成电能课件新人教版必修
2.能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片?为什么? 提示:可以。铁与铜的活泼性不同,且铁可以与电解质溶液稀硫酸自发地发生氧 化还原反应。
3.(2019·揭阳高一检测)已知金属铝既可以与强酸反应,又可以与强碱反应,
有关方程式如下:
2Al+6H+====2Al3++3H2↑;
2Al+2OH-+2H2O====2
复习课件
2020-2021学年新教材高中化学 第六章 化学反应与能量 实验活动6 化学能转化成电能课件 新人教 版必修2-2020_2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量实验活动6化学能转化成电能课件新
人教版必修2
1
实验活动6 化学能转化成电能
【实验目的】 1.理解氧化还原反应在化学能转化为电能过程中的作用,体会化学的价值。 2.认识原电池的构成要素及其作用。 【实验器材及试剂】 器材:_烧__杯__、__导__线__、__电__流__表__、__锌__片__、__铜__片__、__石__墨__棒间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息 一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身 体不好哦~
该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验1、2、3中电解 质溶液相同,电极材料不同;实验1和4比较的是电极材料相同,电解质溶液不同; 实验5与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。通过这些结果可以 总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素。 根据电极材料及电解质溶液的不同以及反应的实验现象作判断,应注意Al可与 NaOH溶液反应,Al在浓硝酸中钝化等情况。
【实验过程和结论】 1.电极材料的实验 (1)用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,使锌片与铜片接触,观察电流表 指针是否发生偏转;用石墨棒代替铜片进行上述实验。解释所观察到的现象。
新教材人教版高中化学必修第二册 第六章 化学反应与能量 精品教学课件(共275页)
多能源结构时期 ——风能、地热能等
2．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 (1)一是其短期内不__可__再__生__，储量有限； (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、_S_O_2_、__N_O__x_、__C_O__等是大 气污染物的主要来源。
3．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理 积灰等方法提高燃料的_燃__烧__效__率_； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结 构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利 用，有效提高能源利__用__率__。
[答案] (1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中的饱 和石灰水变浑浊 (2)Mg 与 HCl 反应生成 H2，该反应为放热反应， 体系温度升高，Ca(OH)2 的溶解度随温度的升高而减小，故饱和石灰 水中的 Ca(OH)2 析出而使溶液变浑浊 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
(3)吸热反应均需要加热才能发生。
()
(4)化石燃料储量有限，燃烧时又产生污染，故尽可能减少化石燃
料的使用。
()
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√
2．下列反应是吸热反应的是( )
A．硫的燃烧
B．水的分解
C．物的氧化变质
D．中和反应
[答案] B
3．如图所示，某化学兴趣小组把试管放入盛有 25 ℃的饱和石灰 水的烧杯中，在试管中放入几小块镁片，再向试管中滴入 5 mL 稀盐 酸。试回答下列问题：
值为多少？ 提示：放出能量。数值为 2×431 kJ＝862 kJ。 3．1 mol H2 与 1 mol Cl2 生成 2 mol HCl 气体，能量有什么变化？
2．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 (1)一是其短期内不__可__再__生__，储量有限； (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、_S_O_2_、__N_O__x_、__C_O__等是大 气污染物的主要来源。
3．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理 积灰等方法提高燃料的_燃__烧__效__率_； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结 构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利 用，有效提高能源利__用__率__。
[答案] (1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中的饱 和石灰水变浑浊 (2)Mg 与 HCl 反应生成 H2，该反应为放热反应， 体系温度升高，Ca(OH)2 的溶解度随温度的升高而减小，故饱和石灰 水中的 Ca(OH)2 析出而使溶液变浑浊 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
(3)吸热反应均需要加热才能发生。
()
(4)化石燃料储量有限，燃烧时又产生污染，故尽可能减少化石燃
料的使用。
()
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√
2．下列反应是吸热反应的是( )
A．硫的燃烧
B．水的分解
C．物的氧化变质
D．中和反应
[答案] B
3．如图所示，某化学兴趣小组把试管放入盛有 25 ℃的饱和石灰 水的烧杯中，在试管中放入几小块镁片，再向试管中滴入 5 mL 稀盐 酸。试回答下列问题：
值为多少？ 提示：放出能量。数值为 2×431 kJ＝862 kJ。 3．1 mol H2 与 1 mol Cl2 生成 2 mol HCl 气体，能量有什么变化？
新教材高中化学第六章化学反应与能量第1节第2课时化学反应与电能课件新人教版必修2
【答案】(1)二者连接在一起时,接头处在潮湿的空气中构成原电池 而加快铝导线的腐蚀,在接头处易断开
(2)能 Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (3)
【 解 析 】 (2) 因 为 Fe2(SO4)3 能 与 Cu 发 生 反 应 ： Fe2(SO4)3 ＋ Cu===2FeSO4＋CuSO4,因此根据给出的条件可以设计成原电池,其负极 为Cu,电极反应为Cu－2e－===Cu2＋；正极为石墨,电极反应为2Fe3＋＋2e －===2Fe2＋。
(3)仿照图甲的装置设计装置实现Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu反应。 【答案】
[深化理解] 1．比较金属活动性 原电池中,做负极的金属活动性一般比做正极的金属活动性强。 2．改变化学反应速率 如在Zn和稀硫酸反应时,滴加少量CuSO4溶液,则Zn置换出的铜和锌 构成原电池的正负极,从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。 3．设计原电池 如 把 Fe ＋ 2Fe3 ＋ ===3Fe2 ＋ 设 计 成 原 电 池 , 可 用 Fe 做 负 极 , 石 墨 做 正 极,FeCl3溶液做电解质溶液。
【解析】原电池中,负极金属失去电子,质量减小,故A极是负极,B极 是正极,根据构成情况可判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸,A、 B正确；离子移动方向：阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,C错误； 负极发生氧化反应,正极发生还原反应,D正确。
任务二 原电池原理的应用
素养 探源
核心素养
考查途径
微思考 (1)火力发电有何缺点？ (2)Cu—Zn—H2SO4溶液形成的原电池工作时,电子、离子及电流分 别怎样移动？
【答案】(1)污染环境、低效。 (2)电子由锌片经导线流向铜片；电流方向与电子流动方向刚好相 反，由铜片经过导线流向锌片；溶液中的阳离子Zn2＋、H＋移向铜极(正 极)，阴离子SO24－、OH－移向锌极(负极)。
《化学反应与电能》人教版高中化学课件下载2
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
（3）构成条件
理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。
装置条件：
导线
电解质溶液
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
蒸汽 推动 蒸汽轮机
3.能量转换过程
带动 发电机发电
化学能
热能
机械能
电能
二、原电池——化学能直接转化为电能 1.实验探究
锌片溶解，表面 产生无色气泡
Zn+2H+===Zn2++H2↑
无变化
锌片溶解
有气泡
2.原电池 （1）概念 把化学能转化为电能的装置；本质是氧化还原反应。
（2）工作原理 ↑e-
B
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
C
D
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
3.下列说法正确的是（ D ）。 A.原电池是把电能转化成化学能的装置 B.原电池中电子流出的一极是正极 C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D.形成原电池后，原电池中的阳离子移向正极
活动性不同的两个电极 （金属与金属或金属与 能导电的非金属）
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
原电池的判定：同时满足：反应原理（自发地进行氧化还原反应）； 装置条件（活动性不同的两电极、两电极均插入电解质溶液中，导线 相连形成闭合回路）。
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
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（3）构成条件
理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。
装置条件：
导线
电解质溶液
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
蒸汽 推动 蒸汽轮机
3.能量转换过程
带动 发电机发电
化学能
热能
机械能
电能
二、原电池——化学能直接转化为电能 1.实验探究
锌片溶解，表面 产生无色气泡
Zn+2H+===Zn2++H2↑
无变化
锌片溶解
有气泡
2.原电池 （1）概念 把化学能转化为电能的装置；本质是氧化还原反应。
（2）工作原理 ↑e-
B
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
C
D
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
3.下列说法正确的是（ D ）。 A.原电池是把电能转化成化学能的装置 B.原电池中电子流出的一极是正极 C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D.形成原电池后，原电池中的阳离子移向正极
活动性不同的两个电极 （金属与金属或金属与 能导电的非金属）
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
原电池的判定：同时满足：反应原理（自发地进行氧化还原反应）； 装置条件（活动性不同的两电极、两电极均插入电解质溶液中，导线 相连形成闭合回路）。
新人教版必修第二册第六章第一节第 2课时 化学反 应与电 能（共1 5张PPT ）
化学反应与电能--ppt课件
①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境
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02
原电池——化学能直接转化为电能
1.实验探究
实验操作
实验现象
原因解释
(1)
Zn片：___________________________Cu片：_______
碳
氧气
热
光
(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
√
×
×
×
√
×
1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________。
火力
水力
燃烧
化学能转变为热能
汽化为蒸汽
燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是____，氧化剂是_____。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为____能和____能。
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02
原电池——化学能直接转化为电能
1.实验探究
实验操作
实验现象
原因解释
(1)
Zn片：___________________________Cu片：_______
碳
氧气
热
光
(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
√
×
×
×
√
×
1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________。
火力
水力
燃烧
化学能转变为热能
汽化为蒸汽
燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是____，氧化剂是_____。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为____能和____能。
高中新教材化学课件必修时化学反应与电能
成本问题
目前，部分新能源技术的成本仍然较高，难以与传统能源竞争，需要 降低成本才能实现广泛应用。
安全问题
化学反应与电能转化过程中可能存在安全隐患，如电池爆炸、燃料泄 漏等，需要加强安全管理和技术研发以保障安全。
资源环境问题
新能源技术的推广和应用需要考虑资源环境的可持续性，避免对环境 造成二次污染和破坏。
环境保护领域的应用前景
废水处理
利用电化学反应处理废水中的有害物质，可实现废水的净化和资 源化利用。
大气污染治理
运用电化学原理，开发新型的大气污染治理技术，如电催化氧化、 电化学脱硝等。
土壤修复
通过电化学方法修复受污染的土壤，降低土壤中重金属和有机污染 物的含量。
当前面临的挑战与问题
技术成熟度
尽管化学反应与电能转化技术取得了一定进展，但部分技术仍处于实 验室阶段，需要进一步研究和优化才能应用于实际生产。
利用电能驱动非自发进行 的氧化还原反应，实现化 学物质的合成和转化。
原电池
将自发进行的氧化还原反 应中的化学能转化为电能 ，为外部电路提供电力。
电化学传感器
利用特定化学反应与电能 之间的转化关系，实现对 化学物质种类和浓度的快 速、灵敏检测。
化学反应与电能的研究意义
能源转化与存储
研究化学反应与电能之间的转化 关系，有助于开发高效、环保的
库仑分析法
利用电解过程中电荷量的测量来确定待测物质的 含量，具有高精度和高灵敏度的特点。
极谱分析法
通过测量电解过程中电流-电压曲线来确定待测物 质的种类和含量，广泛应用于无机和有机分析。
电化学腐蚀与防护
防护方法
采用涂层保护、阴极保护、合 金化等方法来减缓或防止金属 的电化学腐蚀。
目前，部分新能源技术的成本仍然较高，难以与传统能源竞争，需要 降低成本才能实现广泛应用。
安全问题
化学反应与电能转化过程中可能存在安全隐患，如电池爆炸、燃料泄 漏等，需要加强安全管理和技术研发以保障安全。
资源环境问题
新能源技术的推广和应用需要考虑资源环境的可持续性，避免对环境 造成二次污染和破坏。
环境保护领域的应用前景
废水处理
利用电化学反应处理废水中的有害物质，可实现废水的净化和资 源化利用。
大气污染治理
运用电化学原理，开发新型的大气污染治理技术，如电催化氧化、 电化学脱硝等。
土壤修复
通过电化学方法修复受污染的土壤，降低土壤中重金属和有机污染 物的含量。
当前面临的挑战与问题
技术成熟度
尽管化学反应与电能转化技术取得了一定进展，但部分技术仍处于实 验室阶段，需要进一步研究和优化才能应用于实际生产。
利用电能驱动非自发进行 的氧化还原反应，实现化 学物质的合成和转化。
原电池
将自发进行的氧化还原反 应中的化学能转化为电能 ，为外部电路提供电力。
电化学传感器
利用特定化学反应与电能 之间的转化关系，实现对 化学物质种类和浓度的快 速、灵敏检测。
化学反应与电能的研究意义
能源转化与存储
研究化学反应与电能之间的转化 关系，有助于开发高效、环保的
库仑分析法
利用电解过程中电荷量的测量来确定待测物质的 含量，具有高精度和高灵敏度的特点。
极谱分析法
通过测量电解过程中电流-电压曲线来确定待测物 质的种类和含量，广泛应用于无机和有机分析。
电化学腐蚀与防护
防护方法
采用涂层保护、阴极保护、合 金化等方法来减缓或防止金属 的电化学腐蚀。
第六章第节化学反应与能量第2课时化学反应与电能课件高一化学人教版必修第二册
化学反应与电能
化学反应与电能
探 究 二 原电池的形成条件
序 号
1
2
3
4
实
锌铜
验
片片
装
置
锌锌 片片
锌铜 片片
锌铜 片片
H2SO4溶液
H2SO4溶液
植物油
H2SO4溶液
现 象
电流表指针偏转
电流表指针不偏转
电流表指针不偏转
锌片表面冒气泡
解 释
形成了原电池
没有形成原电池 没有形成原电池 没有形成原电池
化学反应与电能
化 学 反应与 能量变化
化 学 反应与 能量变化
4
总反应 Zn +2H+= Zn2++H2 2 Zn +2H+ = Zn2+ + H2
第2课时 化学反应与电能
格林太太四处求医，就是治不好。
问题1：这些电池释放的电能来自哪里?
如果两颗牙不相邻，会不会有问题？
问题2：形成电流首先要有电子的定向移动，化学反应中哪一类反应中
探 究 一 铜锌原电池的工作原理
序号
实验内容
现象
锌铜 片片
1
锌片表面有气泡冒 出，锌片溶解
H2SO4溶液
铜片表面没有气泡冒出
锌铜 片片
2
H2SO4溶液
铜片：表面有气泡冒出 电流表：指针偏转 锌片逐渐溶解
解释或化学方程式
Zn +2H+ = Zn2+ + H2 金属活动性顺序中Cu位于 H之后，不能与稀硫酸反应 放出氢气
探 究 二 原电池的形成条件
对照实验 1和2 1和3 1和4
结论（构成原电池的条件）