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(共23張PPT)
第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)與電能
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。
2、理解原電池的概念及工作原理和構(gòu)成條件。
核心素養(yǎng)
1、科學(xué)探究：認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負(fù)極。
2、宏觀辨識(shí)與微觀探析：會(huì)分析物質(zhì)化學(xué)變化中的能量變化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
個(gè)人預(yù)學(xué)
1、什么是原電池？
2、原電池的工作原理是怎樣的？
3、原電池由哪幾部分構(gòu)成？
生活中人們已離不開電，那人們使用的電來自于哪里
情景導(dǎo)入
1.我國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，燃燒是關(guān)鍵
（氧化還原反應(yīng)）
教師導(dǎo)學(xué)
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
3.能量轉(zhuǎn)換過程
教師導(dǎo)學(xué)
能不能直接轉(zhuǎn)化？
原電池
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
實(shí)驗(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)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
宏觀辨識(shí)
基于微觀視角了解Zn-Cu原電池的基本原理
由元素守恒，H2來自于H+
Cu上H2是如何產(chǎn)生的？
由化合價(jià)，H+得電子變成H2
反應(yīng)式為： 2H+ + 2e- ==H2↑
哪個(gè)物質(zhì)失電子？
由化合價(jià)，Zn失電子生成Zn2+
反應(yīng)式為： Zn - 2e－==Zn2+
電子經(jīng)導(dǎo)線，從負(fù)極到正極
電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)了
H+如何變成H2的
教師導(dǎo)學(xué)
Zn
Zn
2+
e
e
銅片
鋅片
SO
2-
4
H
2
得到電子
還原反應(yīng)
2H+ + 2e- = H2
Zn – 2e- = Zn2+
失去電子
氧化反應(yīng)
負(fù)極 導(dǎo)線 正極
陽離子 正極
陰離子 負(fù)極
H+
H+
負(fù)極
正極
電子流動(dòng)方向：
離子運(yùn)動(dòng)方向：
微觀探析
外電路
內(nèi)電路
e-
I
“電子不下水，離子不上岸”
一、原電池
1.概念：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
A
Zn
Cu
SO42－
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))
教師導(dǎo)學(xué)
2e-
原電池的總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
原電池的構(gòu)成條件
（無電流）
Ag
（有電流）
構(gòu)成條件1：能自發(fā)進(jìn)行的、放熱的氧化還原反應(yīng)
教師導(dǎo)學(xué)
構(gòu)成條件3：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中
（無電流）
（有電流）
原電池的構(gòu)成條件
電解質(zhì)溶液一般要能和某極發(fā)生氧化還原反應(yīng)
教師導(dǎo)學(xué)
構(gòu)成條件4：必須形成閉合回路
（無電流）
（有電流）
原電池的構(gòu)成條件
教師導(dǎo)學(xué)
①
②
③
④
⑤
×
×
∨
∨
當(dāng)堂檢測(cè)：1、判斷能否構(gòu)成原電池？
原電池的構(gòu)成條件
活潑性不同
電解質(zhì)
閉合回路
氧化還原
∨
同伴助學(xué)
負(fù)極 正極
兩極材料
現(xiàn)象
兩極反應(yīng)
離子流向
電子或電流 的流動(dòng)方向 e-
I
活潑性較強(qiáng)的金屬
活潑性較弱的金屬
或?qū)щ姷姆墙饘?br/>溶解，質(zhì)量減少
有氣泡或增重
失電子，氧化反應(yīng)
得電子，還原反應(yīng)
陰離子流向負(fù)極
陽離子流向正極
同伴助學(xué)
4.原電池正、負(fù)極的判斷
1.根據(jù)原電池原理，結(jié)合裝置圖，按要求解答問題：
(1)若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為_____極，
銅為_____極，溶液中的Cu2＋移向____ 極。
(2)若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為_____極；
銅為____極，溶液中的NO3-移向___極。
(3)若X為Fe，Y為濃硝酸，則Cu為____極，銅電極可能觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。
負(fù)
正
負(fù)
銅電極逐漸溶解，溶液變藍(lán)
正
正
負(fù)
負(fù)
訓(xùn)練驗(yàn)學(xué)
判斷正負(fù)極寫出總反應(yīng)式及電極反應(yīng)式
【例題1】
負(fù)極(銅)：Cu - 2e- = Cu2+
正極(銀)：2Ag+ + 2e- = 2Ag
Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag
Cu
Ag
AgNO3
C
Fe
CuSO4
正極(石墨)：Cu2++2e－=Cu
負(fù)極(鐵)：Fe －2e － = Fe2+
Fe ＋ Cu2+＝Fe2＋＋ Cu
作差法
5、電極反應(yīng)方程式的書寫
同伴助學(xué)
2、看圖完成下列問題
①Al作____極, ②Cu作____極
電極反應(yīng)式是：負(fù)極 ___________________
正極 ___________________
總反應(yīng)式_____________________
負(fù)
正
2Al-6e-=2Al3+
6H++6e-=3H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑
① Al作____極 ② Cu作____極
電極反應(yīng)式是：負(fù)極 ___________________
正極 ___________________
總反應(yīng)式_______________________
正
負(fù)
Cu-2e-=Cu2+
2NO3-+4H++2e-=2NO2 ↑+2H2O
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
訓(xùn)練驗(yàn)學(xué)
①比較金屬活潑性
④保護(hù)金屬材料
③設(shè)計(jì)電池
②加快反應(yīng)速率
（注意：選擇合適電解質(zhì)）
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
Al
Mg
A
Al
Mg
A
NaOH
6.原電池的應(yīng)用
鹽水動(dòng)力車
3、把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4 中用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池，若a、b相連時(shí)a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極，a、c相連時(shí)，a為正極，b、d相連時(shí)，b為負(fù)極，則這四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋ā? ）
A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞b＞d
C、b＞d＞c＞a D、c＞a＞b＞d
D
訓(xùn)練驗(yàn)學(xué)
1、原電池的概念：
2、原電池的本質(zhì)：
3、原電池的工作原理：
4、原電池的構(gòu)成條件：
課堂小結(jié)
作業(yè)：一、課本P41第2、5、6、7二、練習(xí)冊(cè)P63小練-素養(yǎng)達(dá)成

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