寒假自习课 2025年春高一化学必修第二册ppt课件 第六章 第一节 第2课时 化学反应与电能.ppt

第一节化学反应与能量变化高中化学必修第二册第六章第2课时化学反应与电能

1.了解原电池的构成和工作原理。2.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。3.了解常见的化学电源。学习目标

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实验探究：Zn与Cu以不同形式插入稀硫酸的现象与解释探究一、原电池的工作原理

4.实验现象结论或解释锌片溶解，表面有气泡铜片表面无气泡CuZn稀H2SO4Cu稀H2SO4Zn稀H2SO4铜与稀硫酸不反应锌片溶解，表面有气泡，铜片表面没有气泡CuZn稀H2SO4锌片溶解，铜片表面出现气泡Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2电流计指针偏转外电路有电流形成

思考：①既然铜片不与稀硫酸反应，为什么铜上会有氢气生成？②电流表的指针为何偏转？③只将锌插入H2SO4溶液中，根据现象知：锌也失电子变成锌离子，氢离子也得电子变成氢气。为什么不产生电流呢？④负极失电子呈正电性趋势，正极呈负电性趋势，溶液中的离子是怎样移动的？

结论：虽然铜不活泼，不能失去电子，但锌比铜活泼，锌与稀硫酸接触时，失去电子，这些电子沿着导线传递到铜的表面，被溶液中接近的氢离子获得后，形成了氢气放出。溶液中，阴离子向锌极移动，阳离子向铜极移动。

Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2氧化反应还原反应Zn片→Cu片负极正极原电池的原理：Zn+2H+=Zn2++H2↑电极上发生的半反应负极：电子流出的极，电流流入的极，溶液中阴离子移向的极，质量减少的极（一般）正极：电子流入的极，电流流出的极，溶液中阳离子移向的极，质量增加或产生气泡（一般）

一、原电池1.原电池的工作原理铜锌原电池

溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？

氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e，沿导线传递，有电流产生还原反应Cu2++2e-=Cu阴离子阳离子总反应：负极正极Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu(离子方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）原电池原理外电路内电路

二、原电池的构成条件：

1．能自发进行的放热的氧化还原反应一般是负极与电解质溶液发生反应2．活动性不同的两极(一般是较活泼金属作负极)注意：可以是金属与金属，也可以是金属与导电非金属（石墨）3．有电解质溶液4．两极形成闭合回路（相连或接触）

三、原电池的应用1.比较金属活动性强弱。2.加快化学反应速率构成原电池的反应的速率比直接接触的反应的速率快。如实验室制H2时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应的速率快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，反应加快。3.设计化学电池例如：以2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2为依据，设计一个原电池。

（1）将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。负极：Cu-2e-=Cu2+，正极：2Fe3++2e-=2Fe2+。（2）确定电极材料若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若发生氧化反应的物质为气体（如H2）或溶液中的还原性离子，可用惰性电极（如Pt、碳棒）作负极。正极发生还原反应，其电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。（3）确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可，如本例中可用FeCl3溶液作电解质溶液。（4）构成闭合回路将电极用导线连接，使之构成闭合回路。