高中化学2.2化学能与电能课件新人教必修2
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人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能16
溶液 现象
总反应式
CuSO4 指针偏转 CuSO4 指针不偏转
CuSO4 指针不偏转 蔗糖 指针不偏转
Fe+Cu2+→ Fe2++Cu
不反应
Fe+Cu2+→ Fe2++Cu
不反应
从以上结果，你能归纳出形成原电池需要 哪些条件？
原电池的构成条件
1.两种活泼性不同的金属（或一种金属和 另一种非金属导体）构成电极。 2.电解质溶液。 3.构成闭合回路。 4.自发的氧化还原反应。
2、使氧化反应和还原反应在两个不同区域进 行，在两个区域之间架设桥梁（一般用导线） 使电子从还原剂区域流向氧化剂区域。
【实验一】 分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中, 观察现象。
锌片上有气泡, 铜片上没有气泡
Zn+ 2H+ ＝ Zn2+ + H2↑
【实验二】
➢再用导线把锌片和铜片连接起来，在导 线中间接入一个电流表，观察铜片上有无 气泡产生以及电流表的指针是否偏转？
2.电解质溶液。 3.构成闭合回路。 4.自发的氧化还原反应。
化学电池的本质是氧化还原反应。一般情况下，
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）
小试牛刀
下列关于原电池的叙述正确的是（ B ） A、构成原电池的正极和负极必须是两种不 同的金属 B、原电池是将化学能直接转变为电能的装 置 C、原电池中电子流出的一极是负极，该极 被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到 正极
A
H2SO4
产生的气体是什 么气体？这种气 体是哪种金属产
生的？
[实验现象]：铜片上有气泡产生，电流表的 指针发生偏转。 [实验结论]：导线中有电流通过，电子定向移动
化学：22化学能与电能课件新人教版必修2
根据以上资料，你能否总结电 流产生的条件？
溶液 金属（两种不同的金属） 其中一种金属能与溶液起反应 形成闭合回路
演示探究 Zn Cu
稀H2SO4
实验现象
锌表面有气泡 产生，铜表面 无明显现象
离子方程式
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑
思考问题 寻找答案
1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子 ２.用什么方法可不让H+直接在Zn表面得电子？
组内交流 列出想法
Cu起传导电子的作用。
电子由Zn 导线 铜片 H+ 定向移动 产生电流，故电流表的指针发生偏转
化学能直接转化为电能
1.原电池的概念、前提
概念将: 化学能转化为电能的装置 前提能: 自发发生氧化还原反应
2.作用：将化学能直接转化为电能
请利用以下用品，设计多组探究实验， 探究原电池的形成条件：
优点
投资少、建厂快、技术成熟、安全可靠
煤炭是非可再生资源
存 在
排出大量温室气体
缺
可能导致酸雨
点
能量转化效率低
化学能 ？ 电能
你知道第一块电池的发明过程吗？
1780年，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手 分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿 上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的 刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反 应。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产 生的一种电，他称之为“生物电”。意大利物理学家伏 特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正 确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种 液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同 的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种 金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片 之间就能够产生电流。1799年，伏特把一块锌板和一 块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流 通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水 的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强 烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第 一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就 是串联的电池组。它成为早期电学实验，电报机的电力 来源。
人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能35
Zn
Cu
② A
Zn
Zn
③
A
Zn
C
H2SO4
原电池
H2SO4
②
H2SO4
③
电流表指针 是否偏转
不偏转
偏转
区别
两极材料不同
有两种活泼性不同的金
结论
属（或非金属）作电极
分组实验 A
Zn
Cu
④ A
Zn
Cu
⑤ A
Zn
Cu
H2SO4
HCl
酒精
电流表指针 区别
结论
原电池
④
是否偏转 偏转
溶液不同 电极材料均插入 电解质溶液中
铜片周围产生气体，电流计指 针偏转
2.原电池工作原理：
e负极
Zn
电流表
e- eZZnn2+
Zn2+
H+ H+ H+ H+ H+ H+
SO24 SO24 SO24
I 正极 Cu
e- H+
e-H2H+
探究实验
设计实验证明原电池构成的条件
1.药品： 锌棒、铜棒、碳棒、稀硫酸、稀盐酸、酒精溶液
2.仪器： 电流计、导线、烧杯
❖ 我早早就起了床，不是因为天气热，也不是因为我想出去玩，而是我们得回学校了。
❖ 我来到学校的时候已经是7时35分了。进入校门的时候，有一位老师摸了摸我的头，微笑着说：“ 跳跳，你真厉害，考了个全班第一！”我腼腆的笑了笑。
❖ “老师，同学们，早上好！”一个声音从广播里传出来，“现作文在公布全级期末考试成绩排名前 二十名同学的名单……”顿时，大家都安静了下来，心里既紧张又充满了期待。“第四名，202， 王跳跳。第五名……”这时全班同学都尖叫了起来，纷纷看着我，眼里充满了羡慕。我也开心得差 点就跳起来了。
人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能2
学
以
致 用①
(×)
② (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
③
正极： 2H++2e-＝H2↑
(∨)
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
小结
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
流入铜极.
Zn2+
H+ SO42-
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
原电池.swf
考一考
1.已知空气--锌电池的电极反应为: 锌片:Zn +2OH- -2 e- ＝ ZnO + H2O
石墨: O2＋ H2O +4e- ＝ 4OH根据此判断,锌片是( A )
A.负极,并被氧化 B. 负极,并被还原 C.正极,并被氧化 D.正极,并被还原
2.电子表所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银， 电解质溶液为KOH溶液，其电极反应下： 锌极：Zn + 2OH－－2e－＝Zn(OH)2
(氧化还原反应) 铜不能和稀硫酸反 应产生气泡
教材
锌片失电子： P41
Zn – 2e- = Zn2+
②铜片表面 产生气泡
③电流表指针偏转
电子通过导线流向 铜片，在铜片表面， H+得电子：
2H+ + 2e- = H2↑
1）电流表指针为什么会发生偏转？ 2）从能量变化的角度分析这是一种什么装置？ 3）电子流动的方向如何？电流流动的方向又 如何？ 4）根据电学知识，如何判断装置的正、负极？
以
致 用①
(×)
② (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
③
正极： 2H++2e-＝H2↑
(∨)
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
小结
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
流入铜极.
Zn2+
H+ SO42-
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
原电池.swf
考一考
1.已知空气--锌电池的电极反应为: 锌片:Zn +2OH- -2 e- ＝ ZnO + H2O
石墨: O2＋ H2O +4e- ＝ 4OH根据此判断,锌片是( A )
A.负极,并被氧化 B. 负极,并被还原 C.正极,并被氧化 D.正极,并被还原
2.电子表所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银， 电解质溶液为KOH溶液，其电极反应下： 锌极：Zn + 2OH－－2e－＝Zn(OH)2
(氧化还原反应) 铜不能和稀硫酸反 应产生气泡
教材
锌片失电子： P41
Zn – 2e- = Zn2+
②铜片表面 产生气泡
③电流表指针偏转
电子通过导线流向 铜片，在铜片表面， H+得电子：
2H+ + 2e- = H2↑
1）电流表指针为什么会发生偏转？ 2）从能量变化的角度分析这是一种什么装置？ 3）电子流动的方向如何？电流流动的方向又 如何？ 4）根据电学知识，如何判断装置的正、负极？
人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能课件(共47张PPT)
2．比较金属的活动性强弱 (1)原理：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：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。 3．设计原电池 (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、 还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂 (电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
燃烧
蒸汽
发电机
提示 化学能――→热能――→机械能―――→电能。
探究 2 原电池工作原理的实验探究源自序号装置现象
结论
①对 比实 验
无明显变化
铜片与稀硫酸 不反应
锌片与稀硫酸 锌片_溶_解___，产生_气__泡__ 发生化学反应
②目 标实 验
锌片：_溶_解___
该装置将化学
铜片：产生_气_泡___
能转化为电能，
1．一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，能量
转化的过程中要遵循什么自然定律？ 提示 能量守恒定律。 2．氧化还原反应的本质是什么？写出锌和稀硫酸反应的
化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。 提示 氧化还原反应的本质是得失电子。
知识一 化学能转化为电能
[自主探究]
探究 1 燃煤发电时，能量是如何转化的？
3．原电池的构成条件
活动性不同的两金属或一种是非金属 导体作电极 原电池电解质溶液 能自发地进行氧化还原反应 形成闭合回路
即：两极一液一连环，负极氧化正极还
4．电极名称及电极反应 记忆口决：铜锌硫酸一线牵，负锌氧化正铜还。
5．原电池正负极的判断
[应用训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。( ) (2)负极失去电子发生氧化反应。( ) (3)正极是电子流出极。( ) (4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀 H2SO4 中，锌片上有 大量气泡产生。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
化学必修二2.2 化学能与电能 配套讲课课件
封面副标题
你能够做到的，比想像的更多。 不在其位，不谋其政。——《论语·泰伯》 漫无目的的生活就像出海航行而没有指南针。 不要抱怨自己所处的环境，如果改变不了环境，那么就改变自己的心态。 宁可自己去原谅别人，莫等别人来原谅自己。 上天生下我们，是要把我们当作火炬，不是照亮自己，而是普照世界。——莎士比亚 为你制造一些困难和障碍的人未必是你的敌人，把你从困境里拉出来的人未必是你的朋友。不要用眼前的利益得失看人，要看长远，所谓路 遥知马力，日久见人心！ 上辈子我欠你的，这辈子我来还，这辈子你欠我的，下辈子来还我。 不要忘记：“一份耕耘乃至九份耕耘，你得到的收获依然是零，惟有十分的耕耘，你才能够获得最后的成功”。 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。 恶口永远不要出自于我们的口中，不管他有多坏，有多恶。你愈骂他，你的心就被污染了，你要想，他就是你的善知识。 欲为诸佛龙象，先做众生马牛。 意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德
你能够做到的，比想像的更多。 不在其位，不谋其政。——《论语·泰伯》 漫无目的的生活就像出海航行而没有指南针。 不要抱怨自己所处的环境，如果改变不了环境，那么就改变自己的心态。 宁可自己去原谅别人，莫等别人来原谅自己。 上天生下我们，是要把我们当作火炬，不是照亮自己，而是普照世界。——莎士比亚 为你制造一些困难和障碍的人未必是你的敌人，把你从困境里拉出来的人未必是你的朋友。不要用眼前的利益得失看人，要看长远，所谓路 遥知马力，日久见人心！ 上辈子我欠你的，这辈子我来还，这辈子你欠我的，下辈子来还我。 不要忘记：“一份耕耘乃至九份耕耘，你得到的收获依然是零，惟有十分的耕耘，你才能够获得最后的成功”。 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。 恶口永远不要出自于我们的口中，不管他有多坏，有多恶。你愈骂他，你的心就被污染了，你要想，他就是你的善知识。 欲为诸佛龙象，先做众生马牛。 意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德
人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能12
【揭秘】——伏打电堆
1800年6月26日，意大利的物理学家伏打，用17枚银币、17块
锌片和盐水浸泡过的马粪纸组成的电池，在英国的一次会议上，面对
许多大科学家进行表演，神奇的结果使参加会议者赞不绝口，用这种
方法制成了世界上第一个电池 ──“伏打电堆”。
3 3教教学材过分程析 环节三：尝试应用、拓展延伸
[学生探究] 原电池原理
3 3教教学材过分程析
环节二：实践探究、建构理论 [实验探究一] 原电池原理
1、按照下列实验方案进行实验探究，并记录实验现象，得出结论。
①
②
③
实验方案
？ 实验现象 锌片上有气泡产生 铜片无明显现象 铜片：有气泡产生
锌和稀硫酸反应生 铜不与稀硫酸反应 导线中有电流通过 实验结论 成氢气 [思考与交流]（1）铜片上生成的是什么气体？是怎么产生的？ （2）电子是从哪里来的？经过什么途径到了铜片上？说明了什么？
3
作业布置
请同学们查阅资料，了解我们生活中的常见电池的 工作原理。
“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦 沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的 顶点。”
马克思
33 33
本节课以培养学科核心素养为主，在整个教学过程中，学生都是 在探究中学习的，学生主体作用明显。他们通过对原电池原理和构成 条件的探究，体会科学探究的一般过程，培养学生敢于质疑、勇于创 新的科学精神、严谨求实的科学态度。其实验技能和逻辑思维能力以 及解决问题的能力得以提高。通过小组活动，增强其合作探究意识。 通过学习废旧电池危害，提高其环保意识。教学效果好，达到了教学 目标的要求。
请同学们利用 水果和已有的材料， 设计一套水果电池 装置。
[学生展示]水果电池
人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能32
Zn2+
总反应：
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
7
－
Zn ee-
Zn2+
+ Cu-Zn原电池：
Cu 负极：（氧化反应）
锌片：Zn－2e-=Zn2+
正极：（还原反应）
铜片：2H++2e-=H2↑
H+
总反应：
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
原电池的工作原理（以锌铜原电池为例）
失e,沿导线传递，有电流产生
。
4
⑵原电池（直接转化） ①观看实验视频【 实验2－4】，并完成以下表格
现
象
铜片插入稀硫酸
铜片表面 无明显现象；
锌片插入稀硫酸
锌片表面 有气泡产生 ；
铜片和锌片用导线连接（导线之间铜片表面 有气泡产，生 锌片表
连一电流表）平行插入稀硫酸中 面 溶解 电流表指针；偏转
结论
有 电流 产生，该装置能 将 化学能 转化为 电能 。
A
B
Zn
Cu
C
（G）
D
稀硫酸
稀硫酸
想一想：构成原电池的条件是什么？
14
4.下列各组的电极材料和电解液，不能组 成原电池的是( B ) A. 铜片、石墨棒，硫酸铁溶液 B. 铜片、石墨棒，硫酸铜溶液 C. 锌片、铜片，稀盐酸 D. 铜片、银片，硝酸银溶液
15
课堂小结：
1.原电池：将化学能直接转变成电能的装置。
2.原电池的工作原理
失e,沿导线传递，有电流产生
活波金属
氧化反应 负极 原电池 正极
人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能8
＊根据电流方向或电子流动方向判断： 电流是由正极流向负极； 电子流动方向是由负极流向正极。
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应， 正极总是得电子发生还原反应。
判断下列装置是否能构成原电池， 并写出相应的电极反应及总反应。
例1 1,Zn—Zn与稀硫酸进行实验. 3,Zn—石墨与稀硫酸进行实验. 4,Fe—Zn与稀硫酸进行实验. 5,Cu—Zn与乙醇进行实验. 6,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. 7,Cu—Zn与两个西红柿进行实验. 8,Cu—Zn与橙汁进行实验.
【实验二】
➢再用导线把锌片和铜片连接起来，观察 铜片上有无气泡产生？ ➢在导线中间接入一个电流表， 观察电流表的指针是否偏转?
A
[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]：导线中有电流通过电子流动.avi
一、原电池 1、定义:把化学能转变为电能的装置.
必发生 失电子 的氧化 反应
(还原反应)[电解质溶液中的阳离子得电子]. 注: 得失电子相等, 总反应式:两式相加
2H++ Zn= H2↑ + Zn2+ 或 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
例2
C
H2SO4
（可以）
（不可以）
（不可以）
（不可以）
6,判断原电池正、负极的方法
＊由组成原电池的两极材料判断： 一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
5,原电池化学反应本质氧： 化还原反应
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）
例1： 铜.锌.稀H2SO4组成的原电池
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应， 正极总是得电子发生还原反应。
判断下列装置是否能构成原电池， 并写出相应的电极反应及总反应。
例1 1,Zn—Zn与稀硫酸进行实验. 3,Zn—石墨与稀硫酸进行实验. 4,Fe—Zn与稀硫酸进行实验. 5,Cu—Zn与乙醇进行实验. 6,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. 7,Cu—Zn与两个西红柿进行实验. 8,Cu—Zn与橙汁进行实验.
【实验二】
➢再用导线把锌片和铜片连接起来，观察 铜片上有无气泡产生？ ➢在导线中间接入一个电流表， 观察电流表的指针是否偏转?
A
[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]：导线中有电流通过电子流动.avi
一、原电池 1、定义:把化学能转变为电能的装置.
必发生 失电子 的氧化 反应
(还原反应)[电解质溶液中的阳离子得电子]. 注: 得失电子相等, 总反应式:两式相加
2H++ Zn= H2↑ + Zn2+ 或 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
例2
C
H2SO4
（可以）
（不可以）
（不可以）
（不可以）
6,判断原电池正、负极的方法
＊由组成原电池的两极材料判断： 一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
5,原电池化学反应本质氧： 化还原反应
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）
例1： 铜.锌.稀H2SO4组成的原电池
高中化学必修二课件-2.2化学能与电能49-人教版
用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )
A．正极附近的SO42－离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片
A
Zn
Cu
C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出
稀硫酸
作业：判断下列原电池正负极，写出电极反应式和电池反应式。
A： 负极（ ） ______ 正极（ ） ______ 电池反应： ______
氧化反应 负极 Zn
Zn－2e- =Zn2+
外电路 e-
A
还原反应
Cu 正极
2H+ ＋2e- = H2↑
阳离子 阴离子
稀硫酸 总反应:Zn＋2H+= Zn2+ ＋ H2↑
内电路 Zn＋H2SO4= ZnSO4 ＋ H2↑
3.电路 ：
负极 Zn
e-
外电路 负极
A
Cu 正极
e− 正极
I
阳离子 阴离子
稀硫酸
内电路 负极 阳离子 正极
阴离子
例：原电池装置产生电流的本质原因是（ ）
A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子 B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接 C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子 D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
例：(2007年高考全国理综卷)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入
④ Cu-Zn
⑤ Zn- C
⑥ Cu- C
CCl4
记录是否有电流，确定正负极。
电极 Cu-Cu 电导液
H2SO4
×
溶液
CuSO4
×
溶液
NaCl
×
溶液
乙醇
×
Zn-Zn C - C
×
×