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(共27張PPT)
第六章 化學反應與能量
第一節 化學反應與電能
【學習目標】
1.了解化學能直接轉化為電能的化學原理，建立原電池的基本模型；
2.能夠描述原電池工作中微粒的運動，書寫簡單的電極反應式；
3.贊嘆化學電源在改善人類生活品質方面的貢獻和化學工作者的責任
現在我們的生活很難離開電力
電是從哪里來的？
【思考交流】
電能的來源方式？
我們日常使用的電能主要來自火力發電。
【化學能與電能】
2001年我國發電總量構成
2023年我國發電總量構成
化學能如何轉化為電能？
化學能
熱能
機械能
電能
燃料燃燒
蒸氣輪機
發電機
1、在火力發電過程中都發生了哪些能量形式的轉化？
2、你認為火力發電存在哪些弊端？
關鍵——燃燒(氧化還原反應)
火力發電
化學能
熱能
機械能
電能
？
能量的轉化效率為30%-40%
轉化次數越多能量損失越多
化學能真的可以轉化為電能，這是如何轉化的呢？
實驗1：Zn粒加入稀硫酸中
反應： Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
（氧化還原反應）
2e-
現象：鋅片溶解，表面有氣泡
實驗探究
實驗探究
實驗2：將銅片直接與Zn粒接觸
現象：銅絲表面的氣泡由下至上逐漸產生，直至液面處
結論：電子由Zn粒轉移到了銅片上
實驗探究 感受原電池
我們把這種化學能轉變為電能的裝置叫做原電池。
鋅-銅-稀硫酸原電池
原電池的工作原理是什么呢？
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反應
還原反應
負極
正極
電子沿導線傳遞，產生電流
陽離子
失去電子
溶液中陽離子得到電子
陰離子
正極
負極
SO42-
活潑金屬
不活潑金屬或石墨
工作原理：
從化學反應本質認識原電池原理
電子
氧化
還
原
負極
正極
氧化還原
1.反應本質：
原電池的工作原理：
外電路：
電子從負極→正極
電流從正極→負極
內電路（電解質溶液中）：
陽離子→正極
陰離子→負極
電子不下水，離子不上岸
這樣整個電路構成了閉合回路，帶電粒子的定向移動產生電流
1.理論上不能設計為原電池的化學反應是（ ）
A．CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
B．2FeCl3 + Fe === 3FeCl2
C．2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑
D．HNO3 + NaOH === NaNO3 + H2O
分組實驗
（6人一組分成9組）
1、探究電極材料
2、探究試液
3、 探究閉合回路
[方案設計]
實驗用品：
鐵、鋅、銅和石 墨電極若干,稀硫酸、無水乙醇，硫酸銅溶液,蘋果,臍橙,導線,電 流計,容器
環節三
自主探究 探索原電池的構造
自主探究 探索原電池的構造
實驗項目 實驗用品 是否在同一容器 實驗結論
電極材料 試液 有無電流
相同電極不同試液
相同試液不同電極
學生將實驗結果填到一張表中
自主探究 探索原電池的構造
鋅-銅-稀硫酸
鋅-鐵-蘋果
鋅-鋅-稀硫酸
鋅-銅-無水乙醇
銅-石墨-稀硫酸
鋅-鐵-硫酸銅
自主探究 探索原電池的構造
實驗項目 實驗用品 是否在同一容器 實驗結論
電極材料 試液 有無電流
相同電極不同試液 Zn-Cu 硫酸銅 是 有
Zn-Cu 無水乙醇 是 無
相同試液不同電極 鐵-石墨 稀硫酸 是 有
鐵-銅 稀硫酸 否 無
銅-銅 稀硫酸 是 無
學生將實驗結果填到一張表中
滿足什么樣條件的裝置可以產生電流？
鋅-銅-無水乙醇
鋅-銅-稀硫酸
試液不同
鋅-鋅-稀硫酸
銅-石墨-稀硫酸
電極不同
是否有閉合回路
（1）自發的氧化還原反應
（2）兩種活潑性不同的金屬(或導電非金屬) 作電極
（3）電極均浸泡在電解質溶液中
作用：①通過陰陽離子傳導電流；②維持溶液中電荷守恒；
③提供參與電極反應的離子
（4）形成閉合回路
（導線相連或直接接觸）
從化學反應本質認識原電池原理
構成條件
酒精、蔗糖、四氯化碳不是電解質
如： Al / NaOH / Mg 原電池 ： 是Al作負極
Cu / HNO3 （濃） / Fe 原電池 ： 是Cu作負極
從化學反應本質認識原電池原理
回顧鹽水風扇視頻
工作原理
負極（鎂片）：
2Mg—4e-==2Mg2+
正極（石墨片）：
O2+4e-+H2O==4OH-
從生活中的應用介紹原電池
間接：
直接：
原電池
裝置
化學能與電能
化學能
熱能
燃燒
蒸汽
機械能
發電機
電能
原電池
原電池的工作原理
原電池的構成條件：
板書設計
知識的總結提升及遷移運用
：將化學能轉化為電能的裝置。
鋅片：Zn－2e－＝Zn2＋ （氧化反應）
銅片：2H+＋2e－＝H2↑（還原反應）
總反應式： Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑
① 有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單 質）作電極。
② 電極材料都插入電解質溶液中。
③ 兩極相連形成閉合電路。
知識的總結提升及遷移運用
1
課堂反饋
2
課外拓展
試著用2FeCl3 + Cu === 2FeCl2+ CuCl2 設計原電池，畫出實驗裝置，寫出電極反應？
利用生活中常見物品設計原電池？
1.下列裝置能構成原電池的是________，能構成原電池的。
謝謝

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