2.2.2化学反应与能量转化 课件 高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册.pptx

第二章化学键化学反应规律第二节化学反应与能量转化2.2.2化学反应能量转化的重要应用——化学电池

核心素养目标宏观辨识与微观探析：能通过观察原电池装置的外观、实验现象，从宏观上认识原电池的工作表现；并深入理解原电池内部微观粒子的移动方向、电极上发生的氧化还原反应的微观过程，建立宏观现象与微观原理之间的联系，提升对化学反应本质的认识。科学探究与创新意识：鼓励学生对原电池的设计和应用进行创新思考，如尝试寻找新型电极材料、优化电池结构等，激发学生的创新意识和探索精神科学态度与社会责任：关注化学电源使用过程中的环境问题（如废旧电池的污染），培养学生的环保意识和社会责任感，使学生树立正确的科学价值观

重点原电池的工作原理，原电池中氧化还原反应的发生位置、电子和离子的移动方向、电极反应的类型等核心知识；原电池的构成要素，设计原电池时进行合理选择；常见化学电源的工作原理和特点，了解常见化学电源的类型和工作原理；难点原电池电极反应式的书写和计算；原电池原理在实际问题中的应用，如利用原电池原理判断金属活动性强弱、解释金属腐蚀现象、设计新型电池等课前导入

课前导入现在，化学电池已成为人类生产和生活的重要能量来源之一，各式各样的化学电池的发明也是化学科学对人类的一个重大贡献。化学电池是根据原电池原理制成的。原电池是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。那么，原电池是由哪些部分组成的？原电池中各部分的作用是什么？

01原电池的工作原理

原电池是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置如图是一个简易的氢氧燃料电池的实验装置示意图。用图a装置电解获得氢气和氧气，再按图b所示连接装置进行实验。原电池的工作原理探究实验现象：电流表指针发生明显偏转（外电路产生电流）

原电池的工作原理探究◆原理分析：氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行。其中，H2中的氢原子在左侧石墨电极上失去电子，H2作为电池的负极反应物；O2中的氧原子在右侧石墨电极上得到电子，O2作为电池的正极反应物。稀硫酸中存在的自由移动的离子起到传导电荷的作用，导线起到传导电子的作用，电子通过导线由负极流向正极。◆电极反应：负极：H2-2e-=2H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O◆电池总反应：2H2+O2=2H2O

原电池的工作原理反应方程式负极?正极?电子移动方向由极经过导线流向极。电流移动方向由极经过导线流向极离子移动方向阳离子向极移动，阴离子向极移动。负正失去电子，发生氧化反应得到电子，发生还原反应正负负正※注意事项：电子只能在导线中流动，离子只能在溶液中移动

原电池的构成条件◆反应：有能自发进行的氧化还原反应。◆电极：两种活泼性不同的金属作电极（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”、“石墨”）。◆闭合回路：电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。◆有电解质溶液（或熔融电解质）：用于传导电荷。

设计一个简单的原电池实验目的利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释放的能量转化为电能。Zn+2H+=Zn2++H2↑实验用品锌片，铜片，石墨棒，稀硫酸，稀盐酸；烧杯，导线，电流表，开关。实验方案设计及实施设计思路及依据实验装置实验现象氧化还原反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑确定负极选择负极反应物：选择负极材料：确定正极选择正极反应物：选择正极材料：构成闭合回路选择离子导体：选择电子导体：

设计原电池的基本思路还原剂+氧化剂=氧化产物+还原产物（失电子）（得电子）氧化还原反应氧化反应、还原反应分开进行形成闭合回路原电池负极负极材料负极反应物正极反应物正极材料离子导体正极电子导体

设计一个简单的原电池

设计思路及依据实验装置实验现象氧化还原反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表指针发生偏转确定负极选择负极反应物：Zn选择负极材料：Zn确定正极选择正极反应物：H+选择正极材料：Cu构成闭合回路选择离子导体：稀H2SO4选择电子导体：导线设计一个简单的原电池