化学：2.2《化学能与电能》课件(新人教版必修2)
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化学能与电能人教版高中化学必修二优秀课件
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
电池的发展方向
光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体 逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷。美、 日、欧和发展中国家都制定出庞大的 光伏技 术发展计划,开发方向是大幅度提高光电池转 换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产 业。目 前已有80多个国家和地区形成商业化,半商业 化生产能力,年均增长达16,市场开拓从 空间转 向地面系统应用。
②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③比时间---电池的储存时间的长短
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
二、发展中的化学电源 2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PPT)
1.干电池—— Zn- Mn普通干电池
负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+ 正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
电池的发展方向
光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体 逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷。美、 日、欧和发展中国家都制定出庞大的 光伏技 术发展计划,开发方向是大幅度提高光电池转 换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产 业。目 前已有80多个国家和地区形成商业化,半商业 化生产能力,年均增长达16,市场开拓从 空间转 向地面系统应用。
②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③比时间---电池的储存时间的长短
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
二、发展中的化学电源 2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PPT)
1.干电池—— Zn- Mn普通干电池
负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+ 正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
人教版化学必修二2.2-化学能与电能-配套讲课课件
A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l) －6e－ ===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在 正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
特点：高能电池，电压高，质量轻， 贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
（3）燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质）：
负极：
2H2＋4OH— －4e— ＝4H2O （氧化反应）
正极：
氢氧燃料电池结构
O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应） 总反应：2H2＋O2＝2H2O
练习 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利 用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电，电池负极反应为( )
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工 作
概
构 成
原念条
理
件
原电池知识要点
C．CH3OH(g)＋H2O(l) －6e－ ===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在 正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
特点：高能电池，电压高，质量轻， 贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
（3）燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质）：
负极：
2H2＋4OH— －4e— ＝4H2O （氧化反应）
正极：
氢氧燃料电池结构
O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应） 总反应：2H2＋O2＝2H2O
练习 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利 用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电，电池负极反应为( )
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工 作
概
构 成
原念条
理
件
原电池知识要点
人教版高中化学必修二课件-2.2 化学能与电能26
探究实验
按下列要求进行实验，观察现象解释原因。
Zn
G C Cu G
C
Zn G Fe Zn G Fe
稀H2 SO4
稀H2 SO4
稀H2 SO4
乙醇
Zn G
Zn Zn G
Fe
稀H2 SO4
稀H2 SO4
若两个电极分 别插在两个西红 柿上呢？
2. 构成原电池的条件是什么？
(1) 有活泼性 不同的两种金属 或者 一种金属与一种非金属导体(如石墨)
• 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。
• 这次期末，我得了好多好多奖：年级第四名、文明生、三好学生……
• 放学后，我跟着思颐去她家。她家很好看，很精致。我们一起当老师，很好玩，很开心。
• 难忘的一天 • 今天，太阳照着大地，就像闪闪发光的金子一样，到处都是暖洋洋的，我的心里也是暖洋洋的。
• 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。
⑥ (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
⑦
正极： Cu2++2e-＝Cu
(∨)
总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu
或 Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu
人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时)课件优质课件PPT
【分组实验探究】
实验顺序
1. Zn、Cu分别单 独插入稀硫酸溶液
2. Zn、Cu同时插 入稀硫酸溶液
3. Zn、Cu导线连 接插入稀硫酸溶液
4. Zn、Cu导线连 接再接电流计（Zn 接（+）），插入
稀硫酸溶液 5. 将Zn、Cu导线 互换再接电流计 （Zn接（+））， 插入稀硫酸溶液
金属
Zn片 Cu片 Zn片 Cu片 Zn片 Cu片 Zn片 Cu片 电流计指针 Zn片 Cu片 电流计指针
（1）在①中，金属片______发生氧化反应； （2）在②中，金属片______作负极； （3）上述四种金属的活动性顺序是______； （4）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶 液，则金属片______上有气泡产生。
【课后思考】 1. 下图装置为何可以构成原电池？ 盐桥的作用是什么？
2. 查询发展中的化学电源种类及应用。
稀硫酸
17
（（三三））、、原原电电池池
1、原电池： 把化学能转化为电能的装置。 2、工作原理： 氧化还原反应
17
Zn
ee-
科学探究
Cu
e-
稀硫酸
e-
H+
SO42-
H+ SO42-
H+
H+
Zn
Cu
ee-
H+ Zn2+
H+
稀硫酸
－ + （三）、原电池
Cu-Zn原电池：
Zn
ee-
Cu 负极：（氧化反应）
银为________极,电极上发生的是________
(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为
________________________;银片上观察到的现象是
人教版化学必修二2.2 化学能与电能 课件优质课件PPT
Cu
有什么现象？
写出有关反应的离子
方程式，用双线桥表示
电子的转移情况。
失2e－
Zn + 2H +=== Zn2+ + H2↑
稀硫酸
得2e－
将Zn片、Cu片上 端连接插入稀硫酸中， 有什么现象？为什么？ e ?
猜想：Zn片上的电 子通过上端转移给了Cu 片，Cu片将电子传递给 了H+，如何检验？
稀硫酸
实验探究2
Cu
不偏转
偏转
电极材料均插入 电解质溶液 中。
实验探究3
Cu
不偏转
偏转
两极相连形成 闭合电路 。
原电池
3、构成原电池的条件(两极一液一连线)
★电极：有两种活泼性不同的金属（或一
种是能导电的非金属单质）作电极
★溶液：电极材料均插入电解质溶液中
★导线：两极相连形成闭合电路
★负极金属与电解质溶液之间
化学能
热能
机械能 电能
煤炭
燃烧设备
蒸汽机
发电机
排出温室效应气体（CO2）和废气（SO2），能导致 酸雨；产生废渣、废液；能量转化效率低。
思考：面对这些不足，你能否设计一种装置：
能减少中间环节:
? 直接
化学能
电能
能发生化学反应； 能进行电子转移，形成电流；
------氧化还原反应
将一Zn片、Cu片 分别插入稀硫酸中， Zn
伏打电池是 实用电池的开端。
1.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐
渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、
B、C应是下列各组中的哪一组（
A、A是锌，B是铜，C为稀
A
H2SO4
化学能与电能课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
用导线连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路， 也可以让两个电极直接接触 ④能自发进行氧化还原反应 一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应
即原电池的总反应
下列各种情况是否形成了原电池？
G
G
Fe
Ag Mg
Al
Zn
Cu
盐酸
A
G
Zn
Cu
CuSO4溶液
B
Zn
Cu
蔗糖溶液
D
H2SO4
E
盐酸
C
生铁
盐酸
F
装置是否为原电池的判断方法
练习
[例] X、Y、Z都是金属， 把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面 有Z析出， X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。 X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( C) Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
原电池
4、原电池的应用
④金属因发生原电池反应而腐蚀 ——金属防护问题
如何避免轮船船身被腐蚀，延长 其寿命？ 通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部 分，装有一定数量的锌块，请解释原因
外 电子流向：负极 沿导线 正极
电
路 电流方向：正极 沿导线 负极
内 阳离子 正极
电 路
阴离子
负极
锌铜原电池的工作原理
负极（Zn） Zn - 2e- === Zn2+
工作原理 （反应方程式）
正极（Cu）
2H+ + 2e- === H2↑
总反应离子方程式： Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
原因：轮船的船身一般是用铁做的， 装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此 时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而 铁作为正极被保护起来不受腐蚀。
即原电池的总反应
下列各种情况是否形成了原电池？
G
G
Fe
Ag Mg
Al
Zn
Cu
盐酸
A
G
Zn
Cu
CuSO4溶液
B
Zn
Cu
蔗糖溶液
D
H2SO4
E
盐酸
C
生铁
盐酸
F
装置是否为原电池的判断方法
练习
[例] X、Y、Z都是金属， 把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面 有Z析出， X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。 X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( C) Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
原电池
4、原电池的应用
④金属因发生原电池反应而腐蚀 ——金属防护问题
如何避免轮船船身被腐蚀，延长 其寿命？ 通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部 分，装有一定数量的锌块，请解释原因
外 电子流向：负极 沿导线 正极
电
路 电流方向：正极 沿导线 负极
内 阳离子 正极
电 路
阴离子
负极
锌铜原电池的工作原理
负极（Zn） Zn - 2e- === Zn2+
工作原理 （反应方程式）
正极（Cu）
2H+ + 2e- === H2↑
总反应离子方程式： Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
原因：轮船的船身一般是用铁做的， 装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此 时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而 铁作为正极被保护起来不受腐蚀。
人教版高中化学必修二：2.2《化学能与电能 》 课件 (共23张PPT)
2、根据原电池构成条件的实验探索，结合实际 （如经济条件、美观要求、口腔实际环境等），你 现在开的处方是什么？
五、教学反思与自我评价
本节课最大的亮点就是原电池工作原理、 构成条件均由学生动手实验探究来完成。 亲自动手实验探究的过程让学生体验真实 的化学课堂； 贺卡优美的音乐声和水果电池及果汁电池 让学生感到有趣的化学课堂； 原电池设计方案的自由选择让学生体验自 主的化学课堂。
2、学情分析
学生已经学习了元素化合物、电解质及氧 化还原反应等有关知识； 在能力上，学生已经初步具备了观察能力、 实验能力、思维能力。 学生在生活中对电池也有所了解。学生喜 欢通过实验探究化学反应的实质，由实验现象 推测反应原理，学生对本节课会有所期待。
3、教学目标
（1）知识目标：
认识原电池概念， 掌握原电池工作原理和构成条件。
六、板书设计
1.原电池：将化学能转变为电能的装置。 锌片： Zn-2e-=Zn2+ 铜片：2H+ +2e- =H2 总反应方程式:Zn + 2H+ =Zn2+ + H2 2.形成原电池的条件： （1）自发的发生氧化还原反应。 （2）活泼性不同的两电级。 （3）电解质溶液。 （4）构成闭合回路。
阴离子
eZn
原电池工作原理小结
Cu
A
再将图像定格，让学生归纳，共同完 成以下问题
还 反 氧化 化学能 电能 1、化学反应总伴随着能量变化 ,此装置将化学能转化为什么 原 应
H2SO4 (aq)
能量呢? 2、结合物理学知识，由电子流向确定铜锌 电极的名称 ？书 2+ 负极（锌）：Zn-2e =Zn 氧化反应 e写电极反应式 ，从得失电子的角度分析 + - 反应类型？
人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时)课件_2优秀课件PPT
(一)火力发电
1、火力发电的原理
化石燃料燃烧 水汽化为蒸汽 推动发电机发电
化学能
热能
机械能Βιβλιοθήκη 电能2.火力发电的利弊分析
思考1：火力发电有何利与弊？
利
化学能经过一系列能量转化最终转变为安全洁 净电能，社会中应用最广泛、使用最方便。
能量转化环节多，能量利用率低。产生二氧
弊 化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造
实验探究二 将锌片插入稀硫酸溶液中，
观察现象并解释原因。
Zn
稀H2SO4
现象： Zn片上有气泡， Zn片逐渐溶解。
解释：
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验探究三
将Zn片、Cu片上 端用导线连接起来 插入稀硫酸中，有 什么现象？ Cu片上有气泡逸出
思考：Cu片上为什么有 气泡逸出？
稀硫酸
实验探究四
Zn
将Cu和Zn以导线连接 起来，并在导线中间 添加一电流表，然后 将其放入稀硫酸中。 又会观察到什么实验 现象呢？
Cu
稀硫酸
Zn
Cu 现象
(1)电流表指针有偏转
(2)铜片上有气泡产生
(3)锌片不断溶解
稀硫酸
原理探究 A
Zn
Cu
锌表面无气泡， 实验现象 铜表面有气泡，
电流表发生偏转。
【教学重难点】
教学重点：原电池的工作原理和构成条件。 教学难点：通过对原电池实验，引导学生 从电子转移角度理解化学能转化为电能的 本质。
自主学习 阅读课本 P39资料卡片
学科网
思考：
什么是一次能源？举例：
什么是二次能源？举例：
直接从自然界取得的能源称为一次能源
人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)
•
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
二、说教学目标
1、知识与技能：
认识原电池的概念；
掌握原电池的工作原理和形成条件
2、过程与方法：
学生通过对原电池的学习，体验科学探究的过程，理解 科学探究的意义，初步养成科学探究的能力； 通过小组探究实验，培养学生动手能力和团结协作意识
3、情感、态度与价值观：
学生通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学 的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界 的奇妙与和谐；
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午4时48分54秒下午4时48分16:48:5421.7.21
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
• 问题二：氢离子变成氢分子有时从哪里来 的呢？
• 问题三：根据电学知识中电子的流向，你 能判断装置的正负极吗？
4、设问探究、合作交流，归纳形成条件
Zn Cu
Fe Cu
Zn Zn
Fe
Cu
√A
√B
C
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共20张PPT)
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b > d D．b > d > c > a
2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属
与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时， 电解质溶液的 PH( C )
？ 解释：
【实验现象剖析】
Z整n片个逐装渐置溶能解量但无是气怎泡样； Cu片上有转气化泡的（？H2）；
电流计指针偏转。
指针偏转，说明电路中有电流通过，说 明发生了电子定向移动。
Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失 去的电子（ Zn－2e－ = Zn2+）变成Zn2+进入 溶液，电子经导线流向Cu片， 溶液中的H＋ 由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 （2H+＋2e－ = H2 ↑）
电能（电力）：二次能源 资料卡片：一次能源和二次能源
【思考与交流】
化学反应不仅有新物质生成，同时还伴随着 能量的变化，但这种能量的变化通常以热能 形式表现出来，那么有没有以电能形式表现 出来的时候呢，试举例说明。
火力81.2%
水电17.6%
2001年我国发电总量构成图 其他1.2%
【火力发电原理及过程】
Zn
稀H2SO4
现象：
Cu
Zn片上有气泡
（H2）， Zn片逐溶解； Cu片无明显现象。
解释：
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验2-4 将铜片和锌片用导线连接插
入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。
C．c > a > b > d D．b > d > c > a
2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属
与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时， 电解质溶液的 PH( C )
？ 解释：
【实验现象剖析】
Z整n片个逐装渐置溶能解量但无是气怎泡样； Cu片上有转气化泡的（？H2）；
电流计指针偏转。
指针偏转，说明电路中有电流通过，说 明发生了电子定向移动。
Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失 去的电子（ Zn－2e－ = Zn2+）变成Zn2+进入 溶液，电子经导线流向Cu片， 溶液中的H＋ 由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 （2H+＋2e－ = H2 ↑）
电能（电力）：二次能源 资料卡片：一次能源和二次能源
【思考与交流】
化学反应不仅有新物质生成，同时还伴随着 能量的变化，但这种能量的变化通常以热能 形式表现出来，那么有没有以电能形式表现 出来的时候呢，试举例说明。
火力81.2%
水电17.6%
2001年我国发电总量构成图 其他1.2%
【火力发电原理及过程】
Zn
稀H2SO4
现象：
Cu
Zn片上有气泡
（H2）， Zn片逐溶解； Cu片无明显现象。
解释：
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验2-4 将铜片和锌片用导线连接插
入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。
2019-2020学年人教版必修2 第2章第2节 化学能与电能(第2课时) 课件(51张)
2NH＋ 4 ＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O，所以不符合题意，A 错误；酸性氢氧燃料
电池电极反应式为 2H2－4e－===4H＋、O2＋4H＋＋4e－===2H2O，碱性氢氧燃料电
池，电极反应式为 2H2－4e－＋4OH－=== 4H2O、O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以
符合题意，B 正确；铅蓄电池放电时负极电极反应为 Pb－2e－＋SO24－===PbSO4，
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第二章 化学反应与能量
3．特点： (1)一次电池，放电后___不__能_____充电。 (2)便于携带，价格低。 (3) 若 将 电 解 质 NH4Cl 换 成 湿 的 KOH ， 并 在 构 造 上 改 进 ， 可 以 制 成 __碱__性______锰电池。 点拨：现代生活中，应用更多的是碱性锌锰电池。
修 ②
能。
人 教 版
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第二章 化学反应与能量
3．实例
负极 正极 电解质
氢氧燃料电池
甲烷燃料电池
__氢__气______失电子
___甲__烷_____失电子
____氧__气____得电子
氢氧化钾或硫酸
点拨：燃料电池中通入氧气的电极为正极，通入可燃物的电极为负极。
·
化 学 必 修 ②
人 教 版
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必
修 ②
破仑大声宣布：“你为科学事业做出了伟大的业绩，我宣布授予你侯爵封号，
人 教
任命你为意大利王国的上议员。”
版
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·
第二章 化学反应与能量
拿破仑是识人才的，伏打的发明具有重大而深远的意义。戴维就用这种电源发 现了许多种元素，法拉第用它发现了电解定律，早期的电弧灯、电动机、电报 等新技术都是用它作为能源的，它对近代科学技术的发展有着巨大的促进作 用。
化学能和电能 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
第六章 第一节 化学反应与能量变化
第二课时
化学反应与电能
课本： p36
内容索引 一 火力发电——化学能间接转化为电能 二 原 电 池 ——化学能直接转化为电能
2020年四川电力生产量构成图
2020年国电力生产量构成图
火力发电中的能量转化
化学能―燃――料――燃――烧→热能―蒸――汽――轮――机→机械能―发――电――机→电能
电流表A指针__偏__转_
(2)
反_应__产__生__氢__气__，__从__铜__片__上_放__出_______
铜锌原电池
锌片发生氧化反应：
负极
Zn - 2e-
Zn2+
正极
铜片发生还原反应：
2H+ + 2e-
H2↑
总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
原电池的必要条件
一 、自发的氧化还原反应。 二 、两极一液成回路：两个活泼性不同 的电极，插入电解质溶液中，装置形成 闭合回路。
实验操作 (1)
实验现象
原因解释
反应的离子方程式：Z__n_＋__2_H__＋__
Zn片：锌__片__溶___解__，__表__面_ =_=_=_Z__n_2＋__＋__H_2_↑__
产__生___无__色__气__泡__
Cu片表面无明显变化的原因：
Cu片：_无__变__化__
铜_排__在__金__属__活__动__性__顺__序_表__氢__的__后__面__，_
不_能__从__酸__溶__液__中__置__换__出_氢__气_______
电流表指针偏转说明：导__线__中___有__
Zn片是否溶解：__溶__解_
电__流___
第二课时
化学反应与电能
课本： p36
内容索引 一 火力发电——化学能间接转化为电能 二 原 电 池 ——化学能直接转化为电能
2020年四川电力生产量构成图
2020年国电力生产量构成图
火力发电中的能量转化
化学能―燃――料――燃――烧→热能―蒸――汽――轮――机→机械能―发――电――机→电能
电流表A指针__偏__转_
(2)
反_应__产__生__氢__气__，__从__铜__片__上_放__出_______
铜锌原电池
锌片发生氧化反应：
负极
Zn - 2e-
Zn2+
正极
铜片发生还原反应：
2H+ + 2e-
H2↑
总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
原电池的必要条件
一 、自发的氧化还原反应。 二 、两极一液成回路：两个活泼性不同 的电极，插入电解质溶液中，装置形成 闭合回路。
实验操作 (1)
实验现象
原因解释
反应的离子方程式：Z__n_＋__2_H__＋__
Zn片：锌__片__溶___解__，__表__面_ =_=_=_Z__n_2＋__＋__H_2_↑__
产__生___无__色__气__泡__
Cu片表面无明显变化的原因：
Cu片：_无__变__化__
铜_排__在__金__属__活__动__性__顺__序_表__氢__的__后__面__，_
不_能__从__酸__溶__液__中__置__换__出_氢__气_______
电流表指针偏转说明：导__线__中___有__
Zn片是否溶解：__溶__解_
电__流___
高中化学人教版必修二《第二章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时原电池-化学能转化为电能》课件
用导线把锌片和铜片连接起来，插入到稀 H2SO4中所组成的原电池, 叫做Cu-Zn原电池
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解，Zn 失电子，发 生 氧化反应。 可表示为：
Zn： Zn－2e=Zn2+
Cu片上产生气泡，H+ 得电子，发生 还原 反应。 可表示为：
Cu：2H++2e=H2↑
定义2：在原电池中，电子流出的一极叫负极， 负极发生氧化反应；电子流入的一极叫正极， 正极发生还原反应。
[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。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1：使化学能转化为电能的的装置，叫做原 电池。
例1.如图装置中，明显有电流产生的是( C )
解析：A项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D项 中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.［2019·河南省实验中学高一检测］关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是（ C ） a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应，一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析：a错，构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极，可 以是两种不同 属，也可以是一种 属、一种非 属。b错，原电池中正极上 发生还原反应，但不一定产生气体。c对，原电池中电子流出的一极为负 极，电子由负极流向正极。d错，原电池放电时，电解质溶液中阴离子向 负极移动。
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解，Zn 失电子，发 生 氧化反应。 可表示为：
Zn： Zn－2e=Zn2+
Cu片上产生气泡，H+ 得电子，发生 还原 反应。 可表示为：
Cu：2H++2e=H2↑
定义2：在原电池中，电子流出的一极叫负极， 负极发生氧化反应；电子流入的一极叫正极， 正极发生还原反应。
[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。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1：使化学能转化为电能的的装置，叫做原 电池。
例1.如图装置中，明显有电流产生的是( C )
解析：A项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D项 中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.［2019·河南省实验中学高一检测］关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是（ C ） a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应，一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析：a错，构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极，可 以是两种不同 属，也可以是一种 属、一种非 属。b错，原电池中正极上 发生还原反应，但不一定产生气体。c对，原电池中电子流出的一极为负 极，电子由负极流向正极。d错，原电池放电时，电解质溶液中阴离子向 负极移动。
新人教版高一化学必修第二册第六章第一节《化学反应与能量变化》第3-5课时 化学能与电能 教学课件
负极：Fe－2e-＝Fe2+
⑤ (√)
正极： Cu2++2e-＝Cu
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
7、原电池工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ Cu片：2H++2e- = H2 ↑
（氧化反应） （还原反应）
(x)
SO42—
H+
H+
H+
H+
SO42－
(x)
练习1. 下列装置中能够组成原电池产生电流的是( B )
解析 A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合 构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的 烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电 解质，不能构成原电池，错误。
(2)Al-Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极； 而若把NaOH溶液换为浓HNO3，则Cu作负极。
原电池正、负极判断
6、原电池电极反应式的书写
电极反应式的一般书写程序:
负极： 还原剂—ne- = 氧化产物
正极： 氧化剂 + ne- = 还原产物
明确正、负极反应生成的阴、阳离子与电解质溶液中的 离子是否共存。 若不共存，则该电解质溶液中的离子应写入正、负极反 应式。 再根据质量守恒和电荷守恒配平。
(2)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 电解质溶液到达锌吗？
答：电子只能在两极和外电路中流动，不能进入溶液，在溶液中是 阴阳离子的定向移动。
(3)原电池内部阴、阳离子是如何移动的？原因是什么？ 答：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。这是因为负极 失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大 量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该 极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近阴离 子数目相对增多，带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极
人教版高一化学必修2第二章第一节化学能与电能 (共52张PPT)教育课件
能发生
4、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量， 试从化学键变化的角度分析其原因？
解析： 形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能 量比断裂4molC－H键和2molO2中的共价键所吸收 的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol H－H键和1molO中的共价键放出的能量高，因此 要吸收能量。
[实验探究2—1] 铝片与盐酸的反应
在一支试管中加入2-3mL６mol/L 的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝 条，观察现象，并用温度计测量溶 液温度的变化．
实验２－１
思考与讨论：
1.铝与盐酸反应的化学方程式：
。
2.在反应过程中你将能看到什么现象？
3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化， 你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中
(2)产生上述现象的原因是:镁与盐酸反应产生氢气，该反 应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而 减小，故析出Ca(OH)2晶体.
随堂练习
(3)写出有关反应的离子方程式 Mg+2H+=Mg2++H2
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于小”于) 镁片和盐酸的总能量.
分析化学反应
放出能量
看图讨论
分析化学反应
吸收能量
规律
如果反应物所具有的总能量高于生成物所具 有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分 能量以热的形式释放出来;
如果反应物所具有的总能量低于生成物所具 有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就 需要吸收能量,才能转化为生成物。
从整体考虑的角度出发
的热量变化？
实验2－1
现象
结论
铝与盐酸反应，放出大量气泡， 该反应是放热
4、甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量， 试从化学键变化的角度分析其原因？
解析： 形成4molH－O键和2molC＝O键释放的能 量比断裂4molC－H键和2molO2中的共价键所吸收 的能量高，因此放出热量。
断裂4molH－O键所吸收的能量比形成2mol H－H键和1molO中的共价键放出的能量高，因此 要吸收能量。
[实验探究2—1] 铝片与盐酸的反应
在一支试管中加入2-3mL６mol/L 的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝 条，观察现象，并用温度计测量溶 液温度的变化．
实验２－１
思考与讨论：
1.铝与盐酸反应的化学方程式：
。
2.在反应过程中你将能看到什么现象？
3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化， 你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中
(2)产生上述现象的原因是:镁与盐酸反应产生氢气，该反 应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而 减小，故析出Ca(OH)2晶体.
随堂练习
(3)写出有关反应的离子方程式 Mg+2H+=Mg2++H2
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于小”于) 镁片和盐酸的总能量.
分析化学反应
放出能量
看图讨论
分析化学反应
吸收能量
规律
如果反应物所具有的总能量高于生成物所具 有的总能量,那么在发生化学反应时,就有部分 能量以热的形式释放出来;
如果反应物所具有的总能量低于生成物所具 有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就 需要吸收能量,才能转化为生成物。
从整体考虑的角度出发
的热量变化？
实验2－1
现象
结论
铝与盐酸反应，放出大量气泡， 该反应是放热
人教版化学必修二化学能与电能教学优品课件
实验探究 A
Zn
Cu
A
Zn
Cu
A
Zn
Cu
电流表指针 区别
结论
H2SO4
HCl
原电池
⑤
偏转
偏转
溶液不同
电极材料均插入 电解质溶液中
酒精
⑥ 不偏转
实验探究
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
H2SO4
原电池 电流表指针
偏转 区别
H2SO4
⑦-⑧组
H2SO4
不偏转
容器不同
结论
两极相连形成闭合回路
原电池的构成条件
1.有两种活动性不同的金 属（或非金属）作电极
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
推导、猜想
化学能 氧化剂 化学能
热
还原剂
能
机
还原剂 失e- 氧化剂
械
能
氧化反应 还原反应
电 能
氧化还原反应
化学反 应原理
电子的定向性移动
电能
化学能
电能 ？
原电池： 把化学能转变为电能的装置
[实验2-4]原电池原理的动画模拟
化学电池的反应本质---氧化还原反应
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工 作
概
构 成
原念条
理
件
1.某些物质发生化学反应时，化学能可以
转化为电能，这类化学反应是 ( B )
A. 非氧化还原反应
B. 氧化还原反应
C. 放热反应
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⑤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
＊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。
锌片插入稀硫酸中，被 腐蚀。（化学腐蚀）
哪个更快？
锌片在锌,铜（稀硫酸）原 电池中作为负极，也被腐 原电池的负极 被腐蚀得更快。 蚀。（电化学腐蚀） 分析锌,铁（稀硫酸）原 电池中的电极反应。 你感受到作为正极，铁 被保护了吗？ 原电池的金属 正极被保护。
原电池设计思路： ①释放能量的氧化还原反应（放热反应）
二、发展中的化学电源
干电池 碱性电池
蓄电池 锂离子电池
燃料电池
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。
1、干电池结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
汽车用蓄电池
锂离子电池
锂离子电池：它是新一代可 充电的绿色电池，现已成为 笔记本电脑、移动电话、摄 像机等低功耗电器的主流。
稀H2SO4
解释实验现象 思考问题 寻找答案
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 1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？
组内交流 列出想法
化学能直接转化为电能
①定义：能把化学能转变为电能的装 置，叫做原电池。 ②原电池的电极
电极 电极材料
稀H2SO4
离子方程式
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
思考问题 寻找答案
组内交流 列出想法
1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？ 3.你怎样才能知道导线中有电子通过？ Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。
演示探究
Zn
A
Cu 实验现象
锌表面无气泡， 铜表面有气泡， 电流表发生偏转。
3、化学电池的组成: 正极、负极、电解质溶液以及容器。 4、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电极用导线相联构成闭合回路。 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）
4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境， 化学物质的选择。
5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。
e-
电流表
- 负极
I
正极 +
H2
Zn
SO24
Zn2+
H+
H+
Cu
[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
演示探究
Zn
Cu
实验现象
大量气泡从铜 是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
其他电池
空气电池
2010年3月24日
直接从自然界取得的能源称为一次能源
水电站
电能是现代社会 中应用最广泛、使用 最方便、污染最小的 一种二次能源，又称 为电力。
一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源
火电站
一、化学能与电能的相互转化 1,火力发电原理及过程
燃烧
化学能
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
火力发电的原理分析。
反应类型 电子流动方 向 负极 还原性较强 氧化反应 电子流出 的金属 （流向正极） 的一极 正极 还原性较弱 还原反应 电子流入 的金属 （来自负极） 的一极
③构成原电池的条件
★有两种活动性不同的金属（或非金属单质） 作电极 ★电极材料均插入电解质溶液中 ★两极相连形成闭合电路
④原电池化学反应本质： 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）
Zn片和Cu片上现象有 何差别? Cu片上有何现象?推 测原因.
4.Zn片和Cu片用导线连接(中间 电流表指针有何变化? 接电流表)插入稀H2SO4(偏向?) 说明了什么?
5.尝试用干电池判断实验中 的正负极
说明你判断的方法?
化学能
电能 ？（看书P35页第二、三段，回答问题）
1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学 能要经过一系列能量转换才能转换为电能。 2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反 应在两个不同区域进行。 3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从 氧化剂区域流向还原剂区域。
② 通常须两活性不同的电极
③ 电解质溶液
④ 还原剂在负极失电子，发生氧化反
应；氧
化剂在正极得电子,发生还原反应．
化学能与电能的相互转化
化学能
原电池
电解
电能
小结：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
必发生 得电子 的还原 反应
原电池
“负极出电子，电子回正极”
2、变化: 活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供 电子→原电池的负极； 不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→ 接受外线路提供的电子→原电池的正极。
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
2、火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
[实验] 原电池原理探究
步骤 讨论与交流
1.将Zn片插入稀H2SO4 2.将Cu片插入稀H2SO4 3.Zn片和Cu片接触插入稀 H2SO4 (不接电流表)
例2
C
H2SO4
（可以）
（不可以）
条件一：有活泼性不同的两种金属或非 金属 （不可以） （不可以）
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
实验探究形成原电池的条件
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
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 ＊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。