6.3.1 化学能转化为电能（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一化学同步备课系列（苏教版2019必修第二册）

专题6 化学反应与能量变化 第三单元 化学能与电能的转化 化学能转化为电能 1．理解化学能与其他形式的能量的转化。 2．认识化学能转化为电能的原理。 学习目标 交流讨论 你知道生活中有哪些化学能转化为电能的例子？ 家用干电池 纽扣电池 手机电池 复习回顾 什么是氧化还原反应？还原剂和氧化剂分别发生什么反应？ 还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物 失去电子，发生氧化反应 得到电子，发生还原反应 有电子得失的化学反应称为氧化还原反应。 失去电子的反应为氧化反应，得到电子的反应为还原反应。 课堂探究 1.将Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑写成两个半反应。 Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应） 2H+ + 2e- = H2↑ （还原反应） 2.写出2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2的半反应。 Cu - 2e- = Cu2+ （氧化反应） 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ （还原反应） 实验探究 完成教材p20实验，并记录实验现象。 实验步骤 现象 实验结论 ①将一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中 ②将一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中 ③用导线将步骤②中铜片和锌片连接起来。 ④在步骤③的导线中间连接一个灵敏电流计 锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能 锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡。 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流 交流讨论 通过实验4可知，该装置可以将化学能转化为电能，反应过程中电流是如何形成的？ 1.锌片（负极）：Zn－2e－=Zn2＋，Zn2+进入溶液，电子经锌片流向导线。 2.电子：从锌电极流出经导线通过电流计流向铜电极。 3.铜片（正极）：2H＋＋2e－=H2↑。 4.电解质溶液：阳离子向铜电极发生定向迁移，使电极和溶液形成闭合回路。 原电池：将化学能转变为电能的装置。 负极：失去电子，发生氧化反应 正极：得到电子，发生还原反应 电子：负极→导线→正极 电解质溶液：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 交流讨论 形成原电池的条件是什么？ （1）两个活动性不同的电极。 （2）电解质溶液。 （3）电极、导线和电解质溶液形成闭合回路。 （4）自发进行的氧化还原反应。 钢铁在潮湿的空气中容易被腐蚀，这是因为钢铁发生了原电池反应。 在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一薄层水膜，水膜里含有少量H+、OH-和O2等。 钢铁里的铁和少量碳形成了无数微小的原电池，其中，负极为Fe，正极为碳。 电极反应式： 负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 铁锈的形成： ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ③Fe(OH)3脱水：铁锈主要成分Fe2O3·xH2O。 电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触，发生原电池反应，较活泼金属失去电子而被氧化。 课堂检测 1．下列有关原电池的说法正确的是（ ） A．正极发生氧化反应，负极发生还原反应 B．电子在溶液中从负极流向正极 C．溶液中依靠阴阳离子的定向移动传递电荷 D．电流从负极经导线流向正极 答案：C 2．判断下列装置能否形成原电池，若能，请写出电极反应式和总反应式。 装置① 负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：2H++2e-=H2↑ 总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑ 装置② 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2H++2e-=H2↑ 总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ ①②③能形成原电池，④不能形成原电池 装置③ 负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：Cu2++2e-=Cu 总反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu 3．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是(　　) ①Fe2＋转化为Fe3＋　②O2被还原　③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化 A．只有①② B．只有②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 答案：C $