2020人教版新教材 实验活动6 化学能转化成电能课件(共12页ppt)
铜的还原性比H2弱，不能置换H2， 电子不能在溶液中移动，锌的电 子不能转移到铜片，H＋只能在 锌片表面被还原成H2
①锌片溶解，表面产生无 色气泡 ②石墨棒表面无明显变化
石墨为惰性材料，不能置换H2， 电子不能通过溶液转移到石墨棒， H＋只能在锌片表面被还原成H2
(3)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。
第六章 第二节 化学反应的速率与限度
实验目的 1.理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用，体会化学的价值。 2.认识原电池的构成要素及其作用。 实验用品 烧杯、导线、电流表。 锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。
实验步骤 电极材料的实验 (1)按下图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。
电极材料
锌片、铜片 锌片、石墨棒
电流表指针是 否发生偏转
否 否
解释
没有电解质溶液，不能发生 原电池反应
(2)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。
实验装置
实验现象
解释
锌片溶解，表面产生无色 锌的还原性比H2强，溶液中的H＋
气泡
直接得到Zn失去的电子生成H2
①锌片溶解，表面产生无 色气泡 ②铜片表面无明显变化
12
跟踪强化 1.下列装置能发生原电池反应使电流表指针偏转的是_⑤___(填序号)。
12
2.根据题目1中选出的原电池解答下列问题： (1)负极是_C_u__，发生_氧__化__(填“氧化”或“还原”)反应。 该极的现象：_铜__片__逐__渐__溶__解__。 电极反应式：_C_u_－__2_e_－_=__=_=_C_u_2_＋_。 (2)正极是_石__墨__，电极反应式：_F_e_3＋__＋__e_－_=_=_=_F_e_2_＋_(_或__2_F_e_3_＋_＋__2_e_－_=_=_=_2_F_e_2_＋_)_。 (3)溶液中的Fe3＋移向_正__极。 (4)电池总反应式：_C_u_＋__2_F_e_3_＋_=_=_=_C__u_2＋__＋__2_F_e_2＋__。
实验材料 Zn、Cu、H2SO4
实验现象
解释
①锌片溶解
锌失去的电子通过导线转移
②铜片不溶解，表面产 至铜片表面产Байду номын сангаас电流，溶液
生无色气泡
中的H＋在铜片表面获得Zn
③电流表指针偏转
失去的电子生成H2
Zn、石墨、H2SO4 Cu、石墨、H2SO4
①锌片溶解 ②石墨棒表面产生无色 气泡 ③电流表指针偏转
铜片不溶解，电流表指 针不偏转
_______________________________________。
(3)指出实验(3)锌铜原电池的电极名称，并写出电极反应和电池总反应。 负极： Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应 ； 正极： 2H＋＋2e－===H2↑，还原反应 ； 电池反应： Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (4)实验(3)，若锌片、铜片接触，插入硫酸溶液，能否观察到电流？ 不能 。 (5)实验(3)中锌、石墨原电池中，锌片换成铁片，能否形成电流？若能产生 电流，写出电极反应和电池反应。 提示 能产生电流。 负极：Fe－2e－===Fe2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2↑ 电池反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
锌失去的电子通过导线转移 至石墨棒表面产生电流，溶 液中的H＋在石墨棒表面获 得Zn失去的电子生成H2 铜的还原性比H2弱，不能发 生氧化还原反应，没有电子 转移，因而不能产生电流
问题讨论 (1)发生原电池反应的要素有哪些？ 化学反应： 自发进行的氧化还原反应 。 装置条件：①活动性不同的电极 ，② 电解质溶液 ，③ 形成闭合回路 。 (2)写出实验(2)中Zn置换H2的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：
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化学能转化为电能人教版高二年级化学课堂教辅PPT
2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的是( ) A.电子由铜通过导线流向锌 B.该装置是将电能转化为化学能的装置 C.锌电极发生氧化反应 D.电流由锌通过导线流向铜
答案 C 解析 A项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌流向铜,故错误;B项,该装置将 化学能转化为电能,故错误;C项,锌作负极失去电子,发生氧化反应,故正 确;D项,电子与电流的方向相反,因此电流由铜极流向锌极,故错误。
设计了三组实验,实验结果记录如下。
实验 序号 5
6
7
实验 装置
实验 序号 5 实验 锌片:逐渐溶解 现象 碳棒:有气泡产生
电流计:指针偏向碳
6
7
பைடு நூலகம்
镁片:逐渐溶解 铝片:有气泡产生 电流计:指针偏向铝
铝片:逐渐溶解 镁片:有气泡产生 电流计:指针偏向镁
试根据上表中的实验现象回答下列问题: (1)分析实验5碳棒的作用是什么。 提示 碳棒作导体,起传导电子的作用,其本身并未参与电极反应。 (2)分析实验5中电流是如何形成的。 提示 锌失去电子,变为锌离子,电子经过导线流向碳棒,氢离子在碳棒上得 到电子生成氢气,反应过程中产生了电能。 负极反应:Zn-2e-==Zn2+ 正极反应:2H++2e-==H2↑
2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2,进一步被氧化,
总反应
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3,Fe(OH)3易脱水生成铁锈
(Fe2O3·xH2O)
自我检测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)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( × ) (2)原电池中阳离子向正极移动( √ ) (3)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子( × ) (4)生活中用到的暖贴,就是以钢铁电化学腐蚀的原理制成的( √ )
人教版高一化学必修2：2.2.1《化学能转化为电能》《原电池》课件(44张ppt)
方案1：称量实验前后铜片或锌片的质量。
方案2：观察溶液的颜色，看有无Cu2+生成
实验2—4
[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发
生偏转。
[实验结论]：导线中有电流通过
A
Zn
锌表面无气泡，
Cu
实验现象
思考问题
寻找答案
组内交流
列出想法
铜表面有气泡，
电流表发生偏转。
稀H2SO4
解释实验现象
要求：请选择上述用品，设计原电池装置，
并画出装置简图，仪器药品不限。
序号
实验
装置
？构成
原电池
构成
原电池
的条件
①
②
③
A
A
能
能
2个电极：活动性不同的2种金属
或 金属+非金属
A
不能
序号
实验
装置
？构成
原电池
构成
原电池
的条件
④
⑤
A
能
⑥
A
A
能
不能
电极必须插在电解质溶液中
序号
实验
装置
⑦
⑧
⑨
Zn
A
Cu
H2SO4
②铜片表面无气泡
Cu不与稀H2SO4反应
实验三 用导线把实验二Βιβλιοθήκη 的锌片和铜片连接起来,观察实验现象并记
录(注意两块金属片不要相接触)
实验现象
实验三
铜片表面有气泡
锌片逐渐溶解
结
?
论
实验四 如图所示在导线中间连接一个灵敏电流计,观察电流计的指针是
否发生偏转,如果是偏向哪边?请记录现象
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。
第六章实验活动6化学能转化成电能课件高一下学期化学人教版
锌作负极，石墨棒作正极，锌失 去电子转化为Zn2+，H+得到电子
针发生偏转。
在石墨棒表面产生H2。
铜片、石墨棒表面均无明
铜片、石墨棒 显现象，电流表指针不偏
铜、石墨与稀硫酸不反应，无 法构成原电池。
转。
四、问题与讨论
1. 根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素，以及组装原电 池的操作注意事项。
第六章 化学反应与能量
课题：实验活动6
化学能转化成电能
[学习目标]
1. 通过实验探究，理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用， 体会化学的价值，增强为科学发展而学习化学的责任感和使命感。
2. 通过实验探究，认识原电池的构成要素及其作用。 3. 通过实验探究，培养学生分析、归纳问题的能力及实验设计能力。 4. 通过实验探究过程，体会实事求是、勇于探究、创新的科学态度。
实验现象
解释
锌片
锌片溶解，表面产生无色 气泡。
锌的还原性比H2强，溶液中 的H+直接得到Zn失去的电子 生成H2。
锌片、铜片
①锌片溶解，表面产生无 色气泡； ②铜片表面无明显现象
①锌片溶解，表面产生无
铜的还原性比H2弱，不能置 换出H2，H+在锌片表面被还 原成H2。 石墨为惰性材料，不能置换出
锌片、石墨棒 色气泡；
四、问题与讨论
② 原电池的构成要素：a.电极材料由两种金属活动性不同的金属 或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成；b.电 解质溶液：作反应介质，参与氧化还原反应，在溶液中构成闭 合回路，起导电的作用；c.两电极之间有导线连接或直接接触， 形成闭合回路；d.发生的反应是自发的氧化还原反应。
THANKS
专题2 第三单元 第1课时化学能转化为电能课件(33张)[可修改版ppt]
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归纳总结
1.利用原电池原理可比较金属活动性 作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。 2.形成原电池可改变化学反应速率 如金属表面形成原电池会加速金属被腐蚀，即金属易发生电化学腐蚀。
活学活用
3.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是
①Fe2＋转化为Fe3＋ ②O2被还原 ③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质碳被氧化
3.结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？ 答案 理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 ①具有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)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中； ③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。
答案
归纳总结
还原性较弱的金 属或能导电的非 金属
还原 反应
还原性较强的 金属
氧化 反应
电子 流入
电流 流出
电子 流出
电流 流入
活学活用 1.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是_____________。
√
√√
解析 图中A、B都只有一个电极，C中是两个活动性相同的电极，E中
酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于
原电池的只有D、F、G。
思维启迪 解析 答案
2.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装 置的各种叙述不正确的是 A.碳棒上有气体放出，溶液中c(H＋)减小
√B.a是正极，b是负极
C.导线中有电子流动，电子从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应
解析 答案
二、原电池原理的应用
1.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
A.只有①②
化学能转化为电能_课件_图文
②锌片逐渐溶解 实验4
电流计指针偏转
②锌片还是铜片参加反应？ 外电路有电流形成
还原剂失去的 电子从锌极流 出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+
SO42-
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜极上 得到电子，发生还 原反应 2H+ +2e-=H2
电流方向
④
正极： 2H++2e- ＝H2↑
(∨
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
)
负极： Fe－2e - ＝Fe2+
⑤
正极： Cu2++2e- ＝Cu
(∨ )
总反应： Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
2、把A、B、C、D 4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两
两相连组成原电池。若A、B 相连时，A为负极；C、D
化学能转化为电能_课件_图文.ppt
在容器中加入约2/3容积的稀硫酸 ，请按下列要求实验并记录实验现 象：
1.将一块铜片和一块锌片分别插入盛有稀硫酸的 烧杯中。
2.将一块铜片和一块锌片同时插入盛有稀硫酸的 烧杯中。(铜片和锌片不要接触)
3.用导线把锌片和铜片连接起来，插入盛有稀硫 酸的烧杯中。
4.在锌片和铜片的导线中间连接一个灵敏电流计 ，插入盛有稀硫酸的烧杯中。
Hale Waihona Puke 相连时，D 上产生大量气泡；A、C 相连时，电流由C
经导线流向A；B、D 相连时，电子由D经导线流向B，
则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ② ）
化学能转变为电能幻灯片
总之：一般都用还原性较强的物质作负极，负 极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质 作为正极，正极从外电路得到电子；在电池 内部，两极之间填充电解质溶液。放电时， 负极上的电子通过导线流向用电器，从正极 流回电池，形成电流。
二、化学电源——应用之一
请阅读课本P26－27有关锌锰干 电池内容，写出酸性和碱性锌锰 干电池的电极反应式，并比较二 者的优缺点。
阳极：PbSO4+2H2O →PbO2 + 4H++SO42- ＋2e阴极：PbSO4 +2e- →Pb + SO42-
电解池反应：
阅读思考：
银-锌电池
钮扣电池：不锈钢制成一个由正 极壳和负极盖组成的小圆盒，盒 内靠正极一端填充由Ag2O和少量 石墨组成的正极活性材料，负极 盖一端填充锌汞合金作负极活性 材料，电解质溶液为浓KOH溶液， 已知电池内Zn的氧化产物为ZnO， 广泛用于电子仪器的电源。请书写电 极反应式和电池反应。
电流方向：正极（＋）→负极（－）（闭合液：阴阳离子作定向移动
阴离子（SO42-)→阳极(Zn片） （内电路） 阳离子（H+)→阴极 (Cu片）
Zn2+进入溶液补充少H+引起的电荷变化，
整个电解质溶液呈电中性（即电荷守恒）
溶液的PH由小变大
（1）利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。 （2） 碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池，加 速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。 （3）负极：2Fe16→2 Fe2+ + 4e- ， 正极：O2+2H2O +4e-→4OH-， 总反应方程式是：4 Fe+3O2+6H2O=== 4Fe(OH)3
二、化学电源——应用之一
请阅读课本P26－27有关锌锰干 电池内容，写出酸性和碱性锌锰 干电池的电极反应式，并比较二 者的优缺点。
阳极：PbSO4+2H2O →PbO2 + 4H++SO42- ＋2e阴极：PbSO4 +2e- →Pb + SO42-
电解池反应：
阅读思考：
银-锌电池
钮扣电池：不锈钢制成一个由正 极壳和负极盖组成的小圆盒，盒 内靠正极一端填充由Ag2O和少量 石墨组成的正极活性材料，负极 盖一端填充锌汞合金作负极活性 材料，电解质溶液为浓KOH溶液， 已知电池内Zn的氧化产物为ZnO， 广泛用于电子仪器的电源。请书写电 极反应式和电池反应。
电流方向：正极（＋）→负极（－）（闭合液：阴阳离子作定向移动
阴离子（SO42-)→阳极(Zn片） （内电路） 阳离子（H+)→阴极 (Cu片）
Zn2+进入溶液补充少H+引起的电荷变化，
整个电解质溶液呈电中性（即电荷守恒）
溶液的PH由小变大
（1）利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量。 （2） 碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池，加 速铁屑的氧化。氯化钠溶于水，形成了电解质溶液。 （3）负极：2Fe16→2 Fe2+ + 4e- ， 正极：O2+2H2O +4e-→4OH-， 总反应方程式是：4 Fe+3O2+6H2O=== 4Fe(OH)3
2020年高中化学人教版必修2课件：2.2.1 化学能转化为电能
-25-
第1课时 化学能转化为电能
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X D 新知导学 INZHIDAOXUE
答疑解惑
AYIJIEHUO
S随堂检测 UITANGJIANCE
2.下列装置中,能构成原电池的是( )
12345
A.只有甲
B.只有乙
C.只有丙
D.除乙均可以
解析:甲装置不能构成闭合回路,乙装置两极材料相同,丁装置酒精
是非电解质,只有丙装置具备原电池的构成条件。
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答疑解惑
AYIJIEHUO
S随堂检测 UITANGJIANCE
重难点一 重难点二
知识点拨
1.比较金属的活动性强弱 (1)依据: 原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。 (2)应用: 如有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极 溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,金属活动性A>B。 2.加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。 原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池,加快了锌的腐蚀, 使产生H2的速率加快;如加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu,附着在锌片 上形成原电池也可以加快反应速率。
S随堂检测 UITANGJIANCE
重难点一 重难点二
典例引领
例题2导学号32640052有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验
装置及部分实验现象如下:
实验 装置
部分实 a 极质量减
验现象
小,b 极质量 增大
b 极有气体 产生,c 极无 变化
d 极溶解,c 极有气体产
电流从 a 极
生
流向 d 极
化学能转化为电能PPT
C．石墨上放出氯气
D．石墨棒上放出氧气
3.负极反应的产物会继续发生反应,则发生反应的方 程式有哪些? 2Fe＋O2+2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 ＋ O2+2H2O=4Fe(OH)3
练习4、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入0.01mol/L的 食盐溶液中（其中已滴加有酚酞），可能出现的现象是
A．铁棒附近产生红色 √B．铁棒被腐蚀
实锌验片3 无明显现象。
被还原成氢气。
铜片上有无色气体产生， H+在铜片上得到电子被
锌片无明显现象，电流计 还原成氢气，说明有电
实验发4生偏转。
子从锌片流入到铜片.
5
化学能转化为电能 原电池的工作原理 什么是原电池？ 把化学能转化为电能的装置叫做原电池
还原剂失去的 电子从锌极流 出
经外电路
流入铜极.
D．常温活下泼性将不铝一和定铜强，用如导M线g和连A接l。一起放入到氢氧化
钠溶液中
探究整合应 用
探究铝电极在原电池中的作用
在原电池中，电解质溶液的浓 度、酸碱性等会影响电极反应， 使发生的电极反应有区别，电 极材料(负极)是否参加反应也 与电解质溶液有关，在书写电 极反应时应注意分析。
例3、 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的 作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录 如下：
b、比较金属 的活泼性
例2、 把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫
酸中，用导线两两相连组成原电池。
若A、B相连时，A为负极； A＞B
C、D相连时，D上产生大量气泡；C＞D
A、C相连时，电流由C经导线流向A；A＞C
B、D相连时，电子由D经导线流向B， D＞B
则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（② ）
化学能转化为电能课件
师生 互动 火电站从开始到结束能量是如何转化的？
化石燃料
化学能
燃烧
蒸汽 热能
发电机
机械能
电能
【学生讨论】 你知道火力发电有哪些优缺点吗？
火力发电厂
学生分组实验：观察思考
A
③
Cu
Zn
稀H2SO4
①
稀H2SO4
H2SO4
稀H2SO4
1. 请描述你所观察到的实验现象？
2.实验3中，铜片上冒出什么气体?如何证明?
外电路
负极 氧化反应
还原反应 正极阴阳离离子
电解质溶液
子
内电路
【实验探究】三、形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的两个电极
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属或非金属导体（石墨）等
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
形成条件三：必须形成闭合回路
形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
3.构成原电池的条件
电子流入的一极是正 极
原电池的电极反应
原则：负极，失电子，发生氧化反应； 正极，得电子，发生还原反应。
锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 电 铜片（正极）：2H++2e-=H2 ↑ （还原反应） 子
注：书写电极反应时，要使两极得失电子数相等。
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
二、原电池工作原理
还原剂失去的 电子从锌极流 出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+
SO42-
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜极上 得到电子，发生还 原反应 2H+ +2e-=H2