单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/11/30 Monday,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/11/30 Monday,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/11/30 Monday,#,1.,熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。,2.,理解原电池的概念及工作原理。,3.,理解,原电池的构成条件。,第,2,节 化学能与电能,学习目标,第,1,课时 原电池,化学能转化为电能,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。第2节 化学能与,1,电能是,现代社会中,应用,最广泛，使用最方便、污染最小的二次能源,，,又称电力,。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机,这一切都依赖于电池的应用。那么，电池的电能是如何产生的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。,一,.,能源分类,电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小,2,二、化学能与电能的相互转化,1.,火力发电,化学能间接转化为电能,我国目前发电总量构成,分析教材图,2-8,，,火力发电的原理是什么？,化石燃料化学能,燃烧,蒸汽,发电机,热能,机械能,电能,二、化学能与电能的相互转化1.火力发电化学能间接转化为,3,火力发电有什么利和弊？,利,弊,技术成熟,我国煤炭资源丰富,燃料廉价易得,投资较少，建厂快,化石燃料不可再生，面临枯竭,产生,SO,2,、,NO,2,等污染气体,，导致酸雨等污染,排出大量的温室效应气体,.,能量转换,环节多、,效率低，造成资源浪费,火力发电有什么利和弊？利弊技术成熟化石燃料不可再生，面临枯,4,思 考,火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应，,在燃烧时，还原剂失的电子直接由氧化剂得到，不存在电子的定向移动，,需要经过一系列能量转换才能将氧化还原反应的化学能转换为电能；那么能否发明,一种装置将氧化还原反应中的电子转移转化为电子的定向移动,，,从而使化学能直接转化为电能呢？,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,思 考 火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应，,5,实践活动：自制电池,水果电池。如下图：,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,实践活动：自制电池水果电池。如下图：人教版必修二第二节：,6,【,实验,探究,一,】,实验现象,：,发生反应：,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,，反应中,Zn,失电子变成,Zn,2+,进入溶液，,溶液中的,H,+,在,Zn,单质表面直接得电子变成,H,2,逸出，,化学能转化为,。,有没有办法让这种电子的转移变成电子的定向移动从而产生电流？,锌片上有气泡,铜片上无明显现象。,把锌片和铜片分别插入到稀,H,2,SO,4,中,观察现象。,思考与交流一：,热能,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,【实验探究一】实验现象：发生反应：Zn+2,7,【,实验,探究,二,】,用导线把锌片和铜片连接起来，插入到稀,H,2,SO,4,中,观察现象。,铜片上有气泡产生；锌片加速溶解，表面,无气泡产生,。,实验现象,：,思考与交流二：,通过实验现象分析，当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时,，,较活泼的,Zn,失去电子被氧化,成,Zn,2+,进入溶液，,电子,由,锌片,通过,导线,流向,铜片,，,溶液中的,H,+,从铜片,获得电子被还原,成氢气从铜片上逸出。如何通过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢？,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,【实验探究二】用导线把锌片和铜片连接,8,铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，,无气泡，电流表的指针发生偏转。,实验结论,：,导线中有电子的定向移动，有电流通过。,【,实验,探究,三,】,在探究二装置的导线中间接入一个电流表，观察电流表的指针是否偏转,?,A,实验现象,：,通过这个装置，,我们实现了把,的,电子转移,变成,电子的定向移动，从而产生,，,化学能,转化为,。,氧化还原反应,直接,电能,电流,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，实验,9,(1),定义：,使,化学能,转化为,电能,的的装置，叫做原电池。,2.,原电池,规,定,负极：,正极：,电子流出（或电流流进）的一极,电子流进（或电流流出）的一极,(2),工作原理,(,以,Zn,Cu,H,2,SO,4,原电池的为例分析）,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,(1)定义：使化学能转化为电能的的装置，叫做原电池。2.,10,负极（较活泼）,正极,Zn-2e,-,=Zn,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,还原剂,(Zn),失去电子，发生氧化反应,氧化剂,(H,+,),在,铜极上,得到电子，发生还原反应,电子从,负极,锌片流出,流入正极铜片,经外电路,H,+,Zn,2+,SO,4,2-,电流方向：正极 负极,外电路,阳离子,:,移向正极,阴离子移向负极,负极（较活泼）正极Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H,11,原电池的工作原理图示,注：电子不下河,(,即不进入电解质溶液,),，离子不上岸,(,即只在电解质溶液中移动,),。,原电池的工作原理图示注：电子不下河(即不进入电解质溶液)，离,12,原电池化学反应的本质,是,氧化还原反应,。通过原电池装置使氧化反应和还原反应,分别在两个不同电极上进行,，两个电极中，较活泼的金属（,负极）发生氧化反应,，,电子从,较活泼的金属（,负极）流出,通过导线流向,较不活泼的金属或非金属,（正极）,，转移的电子经过导线形成电流。,思考：,原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些,？,认真分析下面四组对比实验，你能得出构成原电池的条件吗？,原电池化学反应的本质是氧化还原反应。通,13,（可以）,（可以）,（可以）,（不可以）,形成条件一：,活泼性不同的两个电极,一般的，负极：较活泼的金属,正极：较不活泼的金属、石墨等,(,常只起导电作用,第一组实验,（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：一般的，负极：,14,（可以）,（不可以）,形成条件二：电极需插入,电解质溶液,中,第二组实验,（可以）（不可以）形成条件二：电极需插入电解质溶液中第二组实,15,形成条件三：必须形成,闭合回路,（不可以）,第三组实验,（可以）,形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）第三组实验（可以）,16,第四组实验,u,（不可以）,形成条件四：必须具备,一个自发进行的氧化还原反应,（中学指放热的氧化还原反应）,（可以）,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,第四组实验 u（不可以）形成条件四：必须具备一个自发进行的氧,17,(3),构成原电池的条件,有两种活动性不同的金属（或能导电非金属）作电极。,一般的，较活泼金属为负极；较不活泼金属（或非 金 属）为正极常只起导电作用。,电极材料均插入电解质溶液中。,一般的，酸、碱、盐溶液的某种成分能和负极发生氧化还原反应,两极相连形成闭合电路。,能自发发生的氧化还原反应,（指放热的氧化还原反应）。,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,(3)构成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或能导电非金,18,【,实践活动,】,根据构成原电池的条件可知：利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等如何在家制作原电池？,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,【实践活动】根据构成原电池的条件可知：利用水,19,例,1.,如图装置中，明显有电流产生的是,(,),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。,C,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,例1.如图装置中，明显有电流产生的是()解析：A项中酒精,20,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（）,A.,原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的金属,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,，,可以是两种不同金属,，,也可以是,一,种金属、,一,种非金属,。,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,。,C,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,例2.2019河南省实验中学高一检测关于原电池及其电极,21,例,3.,由,A,、,B,、,C,、,D,四种金属按下表中装置进行实验。,装置,现象,二价金属,A,不断溶解,C,的质量增加,A,上有气体产生,根据实验现象回答下列问题：,(1),装置甲中负极的电极反应式是,_,。,(2),装置乙中正极的电极反应式是,_,。,(3),装置丙中溶液的,pH,变化是,_,。,(4),四种金属活动性由强到弱的顺序是,_,。,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,例3.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现,22,解析,：,据装置甲知活动性：,AB,，,A,作负极，电极反应式为,A,2e,=,=A,2,；据装置乙知活动性：,BC,，正极反应式为,Cu,2,2e,=,=Cu,；据装置丙知活动性：,DA,，正极反应式为,2H,2e,=,=H,2,，故,c,(H,),减小，,pH,增大。据甲、乙、丙知活动性强弱顺序：,DABC,。,答案,：,(1)A,2e,=,=A,2,(2)Cu,2,2e,=,=Cu,(3),变大,(4)DABC,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,解析：据装置甲知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A2,23,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件,人教版必修二第二节：原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第,24,解析,：,原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。,a,极质量减小，,b,极质量增加，这说明,a,电极是负极，失去电子，,b,电极是正极，溶液中的铜离子得到电子，则金属性,a b,。,b,极有气体产生，,c,极无变化，说明金属性,b c,。,d,极溶解，,c,极有气体产生，说明,d,电极是负极，,c,电极是正极，溶液中的氢离子放电，生成氢气，则金属性,d c,。,电流计指示在导线中电流从,a,极流向,d,极，这说明,d,电极是负极，,a,电极是正极，则金属性,d a,。,综上所述，四种金属的活动性顺序是,d a b c,。,答案,：,C,人教版必修二第二节：原电池的工