【高中化學(xué)】化學(xué)反應(yīng)與電能 課件 2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與與電能二、化學(xué)反應(yīng)與電能1.火力發(fā)電——燃煤發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程化學(xué)能（燃料）燃燒熱能蒸汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能(1)①使用的化石燃料屬于不可再生資源;②化石燃料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體(如SO2、CO等)及粉塵,污染環(huán)境;③能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，能量利用率低。思考：火力發(fā)電有什么缺點(diǎn)？[實(shí)驗(yàn)6-3](1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。CuZn稀H2SO4鋅片溶解，表面有氣泡，銅片表面沒有氣泡Zn+H2SO4=ZnSO4+H2銅與稀硫酸不反應(yīng)結(jié)論：(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。CuZn稀H2SO4鋅片溶解，銅片表面出現(xiàn)氣泡。結(jié)論：產(chǎn)生H2(還原反應(yīng))的位置發(fā)生了改變(3)如圖6-6所示，用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。CuZn稀H2SO4鋅片溶解，銅片表面出現(xiàn)氣泡。電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)結(jié)論：有電流產(chǎn)生，裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。指針偏轉(zhuǎn)，電路中有電流通過，說明發(fā)生了電子定向移動(dòng)。Zn比Cu活潑，用導(dǎo)線連在一起時(shí)，Zn片失去的電子（Zn－2e－

=Zn2+）變成Zn2+進(jìn)入溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，溶液中的H＋由于電場作用下移向Cu片得電子被還原成H2（2H+＋2e－

=H2↑）2、原電池（1）定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，叫做原電池。（2）電極——正負(fù)極電子流進(jìn)入（或電流流出）的一極，如銅片，H+在正極被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。電子流出（或電流流進(jìn)）的一極，如鋅片，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。負(fù)極：正極：（3）電極反應(yīng)電極材料原電池正負(fù)極電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)Zn片Cu片總離子反應(yīng)負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑（兩個(gè)電極反應(yīng)之和）負(fù)極正極(以銅-鋅-稀硫酸原電池為例)（4）工作原理e-↑e-→e-↓⊕_外電路：內(nèi)電路（電解質(zhì)溶液中）：電子從負(fù)極→正極電流從正極→負(fù)極陽離子→正極陰離子→負(fù)極反應(yīng)本質(zhì):自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流電子不下水，離子不上岸（5）原電池形成條件----①電極材料實(shí)驗(yàn)裝置能否構(gòu)成原電池結(jié)論能能不能1、有兩種活潑性不同的金屬電極（或一種是非金屬導(dǎo)體，如石墨）2、較活潑的金屬作負(fù)極；較不活潑的金屬、石墨等作正極（5）原電池形成條件----②電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)裝置能否構(gòu)成原電池結(jié)論能能不能1、電極材料均浸入的是電解質(zhì)溶液（5）原電池形成條件----③氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置能否構(gòu)成原電池結(jié)論能不能1、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2、反應(yīng)實(shí)質(zhì)：原電池的負(fù)極和電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)（5）原電池形成條件----④閉合回路實(shí)驗(yàn)裝置能否構(gòu)成原電池結(jié)論能不能整個(gè)裝置應(yīng)構(gòu)成閉合電路小結(jié)：原電池形成條件①兩種活潑性不同的金屬作電極（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如“碳棒”）其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（正極一般不參與電極反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用）；②電解質(zhì)溶液酒精、蔗糖、四氯化碳不是電解質(zhì)③形成閉合回路

④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)如：Al/NaOH/Mg

原電池：是Al作負(fù)極Cu/HNO3（濃）

/Fe原電池：是Cu作負(fù)極兩極一液一回路一反應(yīng)ABCDE√下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？√F√稀硫酸ZnFe稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu√ZnH2SO4溶液

G同步導(dǎo)練P53A同步導(dǎo)練P54C補(bǔ)充：電極反應(yīng)的書寫方法：負(fù)極：還原劑－ｎｅ－＝氧化產(chǎn)物正極：氧化劑＋ｎｅ－＝還原產(chǎn)物正極材料一般不參與反應(yīng)，起傳導(dǎo)電子的作用CuSO4(aq)ZnCu負(fù)極():.正極():.總反應(yīng)式:.ZnCuZn－2e-=Zn2+

Cu2++2e-=CuZn+Cu2+

=Zn2++

Cu練習(xí)：請結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：CuSO4

+Fe=Cu+FeSO4設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。()()()1、電解液：2、電極材料：

正極:

負(fù)極:3、電極反應(yīng)式：負(fù)極:正極:C棒或者比Fe不活潑的金屬,如：Cu

Fe－2e-=Fe2+Cu2+

+2e

-=Cu現(xiàn)象：？CuSO4鐵棒電極材料反應(yīng)類型電子流向電極現(xiàn)象離子移向負(fù)極正極e-較活潑金屬

氧化反應(yīng)

電子流出不斷溶解質(zhì)量減小陰離子移向較不活潑金屬或能導(dǎo)電的非金屬

還原反應(yīng)

電子流入電極增重或有氣體產(chǎn)生陽離子移向【歸納小結(jié)】判斷原電池正、負(fù)極的方法同步導(dǎo)練P55A同步導(dǎo)練P55該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池Ⅰ鋅銅硫酸銅溶液Zn—2e-=Zn2+（6）原電池原理的應(yīng)用①制作化學(xué)電源②加快反應(yīng)速率例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。③判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱④揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕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