高一化学第二章第二节 化学能与电能课件新人教版必修2
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请你当医生
可是令她百思不解的是自从车祸后,她常常感到 头晕、头痛、夜间失眠、心情烦躁……医生绞尽了 脑汁，格林太太的病情仍未见好转…… 一位年轻的化学家来看望格林太太时，为格林太 太揭开了病因！
电能——又称电力（二次能源） 二次能源： 经一次能源加工转移得到的能源． 一次能源： 从自然界中直接取得的能源．如: 煤,石油,天然气等.
Zn-Al原电池，谁做负极？
化学能 间接：
燃烧
蒸汽 发动机 机械能 电能 热能
直接：
装置
原电池 概 念 构 成 条 件
工 作 原 理
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( C )
A
Cu Cu
A Zn
Cu
A
H2SO4
B
酒精 A A Zn Cu Zn Cu
C
H2SO4
D
H2SO4 H2SO4
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
2、根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
3、根据电子或电流流动方向（外电路）：
e
e
电子从负极流出 沿导线 流入正极 电流从正极流出 沿导线 流入负极 4、根据离子的定向移动（内电路）
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
5、根据离子方程式判断
+=Fe2++H Fe+2H 2 Fe+Cu2+=Fe2++Cu
你对问题 ２的想法
用导线将锌表面的电子引出来
演示探究
Zn Cu 实验现象
大量气泡从铜 片逸出，锌片 部分溶解
稀H2SO4
离子方程式 思考问题 寻找答案
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
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？
电荷流向电流流向：
外电路：电子由负极流向正极， 负极 电流由正极流向负极 内电路：阴离子移向负极，阳离 子移向正极，电流由负 极流向正极
e－
正极
三.原电池的工作原理
能量转变 将化学能直接转化为 电能
原电池
化学反应 氧化还原反应中电子 转移 (负极失去电子 经过导线定向的流入 正极)
*************************************************************************************
CuCl2
H2SO4 CuSO4 HCl
4.把a、b、c、d四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相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量 气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱 的为( ) B A．a > b > c > d C．c > a > b > d B．a > c > d > b D．b > d > c > a
原电池电极名称的确定方法
1、根据电极材料的性质确定。 通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、 化合物是正极。
练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它 的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O ＝ 2Ag+2Zn(OH)2 请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（ D ） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
组内交流 列出想法
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。
稀H2SO4
解释实验现象 思考问题 寻找答案 组内交流 列出想法
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？
2001年我国发电总量构成图
火力发电占据绝大部分 什么是火力发电？ 火电站的工作原理如何?
火力发电工作原理示意图
师生 火电站从开始到结束能量是如何转化的？ 互动 化石燃料
化学能
燃烧
热能
蒸汽
发电机 电能 机械能
一.发电站将化学能转化为电能 讨论
火力发电有哪些缺点?
煤炭是非可再生资源
存 在 缺 点
H2SO4
HCl
酒精
原电池 电流表指针 区别 结论 是否偏转
③ 偏转
④ 不偏转
溶液不同 电极材料均插入 电解质溶液中
实验探究
Zn
⑤
A Cu C
A
Cu
H2SO4
H2SO4
原电池
⑤ 不偏转 电极材料不同
电流表指针
区别
是否偏转
结论
能自发地发生氧化还原反应
实验探究
Zn
A Cu
A Zn Cu
⑥
H2SO4
H2SO4
（在正极） （负极）
6、负极往往会溶解，正极往往会产生 气泡或者增重
排出大量温室气体 可能导致酸雨 能量转化效率低
化学能
？
电能
演示探究
Zn
Cu 实验现象
锌表面有气泡 产生，铜表面 无明显现象
稀H2SO4
离子方程式
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑ 1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子 ２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在 Zn表面得电子？
思考问题 寻找答案
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 ) A.不 B先变大后变小 D.逐渐变小 CFra Baidu bibliotek渐变大
5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是( C A 正极 负极 Zn Cu B Cu Zn
)
C Cu Zn
D Fe Zn
电解质溶液
化学能直接转化为电能
二.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
电极材料
电极反应式
发生的反应
原电池的电极
Zn片
Cu片 总的离子反应方程式
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
负极 正极
2H++2e-=H2↑ 还原反应
Zn+2H+=Zn2++H2↑
⑤
Cu
HCl
A
试着说说原电池的构成有什么条件？
C
Cu
Cu
④
Cu
Zn
③
HCl
A
酒精
A
Zn
Cu
Zn
H2SO4
②
A
Zn Zn
⑥
A
①
H2SO4
*************************************************************************************
总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
电极反应方程式的书写方法
负极：较活泼金属（a）
电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应)
正极：较不活泼金属或非金属（b）
电极反应： Cm+ + me- = C(还原反应) 要求书写时，正负极得失电子数相等。
正极电极反应式+负极电极反应式 =总反应方程式 已知其中两个可以求第三个
Zn
Zn
H2SO4 A
H2SO4
C
H2SO4
A
实验探究
A Zn Cu Zn
① A C Zn
② A Zn
H2SO4
H2SO4
H2SO4
原电池 电流表指针 区别 结论 是否偏转
① 偏转
② 不偏转
两极材料不同 有两种活泼性不同的金 属（或非金属）作电极
实验探究
A Zn
③ A
④
A Cu Zn Cu
Zn
Cu
H2SO4
电流表指针
区别 结论
原电池
⑥组
偏转
不偏转 容器不同
两极相连形成闭合回路
四.原电池的构成条件
1.有两种活泼性不同的金属（或非金属） 作电极
2.电极材料均插入电解质溶液中 3.能自发地发生氧化还原反应
4.两极相连形成闭合回路
3.如何书写电极反应方程式
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑ 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑ 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu
可是令她百思不解的是自从车祸后,她常常感到 头晕、头痛、夜间失眠、心情烦躁……医生绞尽了 脑汁，格林太太的病情仍未见好转…… 一位年轻的化学家来看望格林太太时，为格林太 太揭开了病因！
电能——又称电力（二次能源） 二次能源： 经一次能源加工转移得到的能源． 一次能源： 从自然界中直接取得的能源．如: 煤,石油,天然气等.
Zn-Al原电池，谁做负极？
化学能 间接：
燃烧
蒸汽 发动机 机械能 电能 热能
直接：
装置
原电池 概 念 构 成 条 件
工 作 原 理
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( C )
A
Cu Cu
A Zn
Cu
A
H2SO4
B
酒精 A A Zn Cu Zn Cu
C
H2SO4
D
H2SO4 H2SO4
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
2、根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
3、根据电子或电流流动方向（外电路）：
e
e
电子从负极流出 沿导线 流入正极 电流从正极流出 沿导线 流入负极 4、根据离子的定向移动（内电路）
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
5、根据离子方程式判断
+=Fe2++H Fe+2H 2 Fe+Cu2+=Fe2++Cu
你对问题 ２的想法
用导线将锌表面的电子引出来
演示探究
Zn Cu 实验现象
大量气泡从铜 片逸出，锌片 部分溶解
稀H2SO4
离子方程式 思考问题 寻找答案
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
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？
电荷流向电流流向：
外电路：电子由负极流向正极， 负极 电流由正极流向负极 内电路：阴离子移向负极，阳离 子移向正极，电流由负 极流向正极
e－
正极
三.原电池的工作原理
能量转变 将化学能直接转化为 电能
原电池
化学反应 氧化还原反应中电子 转移 (负极失去电子 经过导线定向的流入 正极)
*************************************************************************************
CuCl2
H2SO4 CuSO4 HCl
4.把a、b、c、d四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相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量 气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱 的为( ) B A．a > b > c > d C．c > a > b > d B．a > c > d > b D．b > d > c > a
原电池电极名称的确定方法
1、根据电极材料的性质确定。 通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、 化合物是正极。
练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它 的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O ＝ 2Ag+2Zn(OH)2 请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（ D ） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
组内交流 列出想法
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。
稀H2SO4
解释实验现象 思考问题 寻找答案 组内交流 列出想法
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？
2001年我国发电总量构成图
火力发电占据绝大部分 什么是火力发电？ 火电站的工作原理如何?
火力发电工作原理示意图
师生 火电站从开始到结束能量是如何转化的？ 互动 化石燃料
化学能
燃烧
热能
蒸汽
发电机 电能 机械能
一.发电站将化学能转化为电能 讨论
火力发电有哪些缺点?
煤炭是非可再生资源
存 在 缺 点
H2SO4
HCl
酒精
原电池 电流表指针 区别 结论 是否偏转
③ 偏转
④ 不偏转
溶液不同 电极材料均插入 电解质溶液中
实验探究
Zn
⑤
A Cu C
A
Cu
H2SO4
H2SO4
原电池
⑤ 不偏转 电极材料不同
电流表指针
区别
是否偏转
结论
能自发地发生氧化还原反应
实验探究
Zn
A Cu
A Zn Cu
⑥
H2SO4
H2SO4
（在正极） （负极）
6、负极往往会溶解，正极往往会产生 气泡或者增重
排出大量温室气体 可能导致酸雨 能量转化效率低
化学能
？
电能
演示探究
Zn
Cu 实验现象
锌表面有气泡 产生，铜表面 无明显现象
稀H2SO4
离子方程式
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑ 1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子 ２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在 Zn表面得电子？
思考问题 寻找答案
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 ) A.不 B先变大后变小 D.逐渐变小 CFra Baidu bibliotek渐变大
5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是( C A 正极 负极 Zn Cu B Cu Zn
)
C Cu Zn
D Fe Zn
电解质溶液
化学能直接转化为电能
二.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
电极材料
电极反应式
发生的反应
原电池的电极
Zn片
Cu片 总的离子反应方程式
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
负极 正极
2H++2e-=H2↑ 还原反应
Zn+2H+=Zn2++H2↑
⑤
Cu
HCl
A
试着说说原电池的构成有什么条件？
C
Cu
Cu
④
Cu
Zn
③
HCl
A
酒精
A
Zn
Cu
Zn
H2SO4
②
A
Zn Zn
⑥
A
①
H2SO4
*************************************************************************************
总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
电极反应方程式的书写方法
负极：较活泼金属（a）
电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应)
正极：较不活泼金属或非金属（b）
电极反应： Cm+ + me- = C(还原反应) 要求书写时，正负极得失电子数相等。
正极电极反应式+负极电极反应式 =总反应方程式 已知其中两个可以求第三个
Zn
Zn
H2SO4 A
H2SO4
C
H2SO4
A
实验探究
A Zn Cu Zn
① A C Zn
② A Zn
H2SO4
H2SO4
H2SO4
原电池 电流表指针 区别 结论 是否偏转
① 偏转
② 不偏转
两极材料不同 有两种活泼性不同的金 属（或非金属）作电极
实验探究
A Zn
③ A
④
A Cu Zn Cu
Zn
Cu
H2SO4
电流表指针
区别 结论
原电池
⑥组
偏转
不偏转 容器不同
两极相连形成闭合回路
四.原电池的构成条件
1.有两种活泼性不同的金属（或非金属） 作电极
2.电极材料均插入电解质溶液中 3.能自发地发生氧化还原反应
4.两极相连形成闭合回路
3.如何书写电极反应方程式
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑ 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑ 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu