【化學(xué)】化學(xué)能與電能 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊(cè)

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2課時(shí)化學(xué)能與電能天空中釋放的閃電能產(chǎn)生巨大的能量生活中人們使用的電能來自于哪里?能不能直接從自然界獲取電能?1、我國(guó)目前電能主要來自火力發(fā)電，其次是水力發(fā)電。2、火力發(fā)電的原理化石燃料加熱水燃燒汽化蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電帶動(dòng)其中，燃燒（氧化還原反應(yīng)）是關(guān)鍵①煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)②煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體③經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低4、火力發(fā)電存在的問題直接？3、能量轉(zhuǎn)換過程電子定向移動(dòng)氧化還原反應(yīng)寫出鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋分析【思考1】電流是怎樣產(chǎn)生的？【思考2】什么反應(yīng)中有電子的轉(zhuǎn)移？探究把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置？Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-什么方法可使Zn與H+分開，從而讓電子定向移動(dòng)呢？探究實(shí)驗(yàn)討論與交流實(shí)驗(yàn)一：分別將鋅片和銅片插入稀硫酸

溶液中

觀察鋅片和銅片上現(xiàn)象和

差別？實(shí)驗(yàn)二：鋅片和銅片先接觸插入稀硫酸

溶液中，然后再用導(dǎo)線連接

觀察鋅片和銅片上有何現(xiàn)象？推測(cè)原因?qū)嶒?yàn)三：鋅片和銅片通過導(dǎo)線接電流表

插入稀硫酸溶液中觀察電流表上有何現(xiàn)象？注意電流表指針偏轉(zhuǎn)方向【實(shí)驗(yàn)探究】【實(shí)驗(yàn)一】銅鋅未連接時(shí)，鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化，放熱，原因是與金屬活動(dòng)性順序有關(guān)。銅鋅未連接時(shí)反應(yīng)的離子方程式Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑0+10+2失

2e-得

2×e-【實(shí)驗(yàn)二】銅鋅連接時(shí)，銅表面出現(xiàn)大量氣泡，鋅表面也有少量氣泡【實(shí)驗(yàn)三】電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論銅片上：無氣泡鋅片上：逐漸溶解，有氣泡銅片上：有氣泡鋅片上：逐漸溶解電流表：指針偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不反應(yīng)裝置中發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)線中有電流通過化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能原電池1、概念：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置AZnCuSO42－H+H+正極負(fù)極e－2、本質(zhì)：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在

兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行。鋅片：Zn－2e－=Zn2+(氧化反應(yīng))銅片：2H+＋2e－

=H2↑(還原反應(yīng))化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？？原電池板書概念：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)構(gòu)成條件前提：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)活潑性不同兩極（金屬或可導(dǎo)電非金屬）電解質(zhì)溶液形成閉合回路酒精ZnC(C)稀硫酸ZnCu(D)Zn硫酸銅溶液Zn(A)硫酸銅溶液ZnCu(B)稀硫酸稀硫酸CuZn(E)？？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SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑工作原理宏觀微觀氧化還原板書電極判定1、Fe–

Cu–CuSO4溶液2、Ag–

Fe–AgSO4溶液3、Al–

Mg–HCl溶液4、Al–

Mg–NaOH溶液5、Fe–

Cu–

濃HNO3CuZn---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(yáng)離子陰離子SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑電子流向：負(fù)極

沿導(dǎo)線

正極電流方向：正極沿導(dǎo)線負(fù)極外電路內(nèi)電路陰離子負(fù)極陽(yáng)離子正極外電路內(nèi)電路e－I板書電極判定陰離子負(fù)極陽(yáng)離子正極內(nèi)電路（溶液）外電路（導(dǎo)線）：正極負(fù)極電流電子比較金屬活潑性

保護(hù)金屬材料設(shè)計(jì)電池加快反應(yīng)速率一般：負(fù)極>正極如：制氫氣加入少量硫酸銅溶液如：船體鑲鋅塊稀硫酸AlMgAAlMgANaOH原電池的應(yīng)用

鹽水動(dòng)力車化學(xué)能電能負(fù)氧化反應(yīng)H＋

H2

正極還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)活性不同形成閉合回路？25負(fù)極正極電極材料電子流動(dòng)方向電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)方向發(fā)生的反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象負(fù)極正極電極材料活潑性較強(qiáng)的金屬電子流動(dòng)方向電子流出極電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)方向陰離子移向的極發(fā)生的反應(yīng)氧化反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象電極溶解27負(fù)極正極電極材料