6.3.1 化学能转化为电能（备学案）-【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）

6.3.1 化学能转化为电能 【学习目标】 1．了解原电池的工作原理。 2．认识原电池的形成条件。 【基础知识梳理】 一、原电池的工作原理 1．实验探究 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 2．原电池的工作原理 （1）原电池的概念 将_________转化成_________的装置称为原电池，在原电池中发生的化学反应是_________反应。 （2）工作原理：以Zn－H2SO4－Cu原电池为例 电极材料 锌 铜 电极名称 电极反应 反应类型 _________反应 _________反应 外电路电子流向 由_____片（_____极）沿导线流向______片（_____极） 内电路离子移向 溶液中_____向正极移动，在铜片上被还原为_____；溶液中_________向负极移动。 原电池总反应 （3）能量转化过程： 原电池在工作时，______极失去电子，电子通过导线流向______极，溶液中氧化性物质______此电子，发生______反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，______极不断地失电子，失去的电子不断地通过导线流向______极，被氧化性物质得到，闭合回路中不断有______产生，也就形成了电流，______能转变为______能。 3．原电池的形成条件 （1）两个_________不同的电极。 （2）_________溶液。 （3）电极、导线和电解质溶液形成_________。 （4）自发进行的_________反应。 二、钢铁的电化学腐蚀 1．钢铁的电化学腐蚀原理 （1）电解质溶液： 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________、________和________等。 （2）电极： 钢铁里的铁和少量碳形成了无数微小的________，其中，负极为________，正极为________。 （3）电极反应式： ①负极________________________，②正极________________________。 （4）铁锈的形成： ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 ②________________________________ ③Fe(OH)3脱水：铁锈主要成分________。 2．电化学腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触，发生________反应，________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 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电池反应式： 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 【典型例题】下图是Zn和Cu组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，在读书卡片上记录如下，卡片上描述合理的是(　　) 实验记录：①导线中电流方向：Zn→Cu ②Cu极上有气泡产生，发生还原反应 ③锌片变薄 实验结论：④Zn为正极，Cu为负极 ⑤正极反应式：Cu－2e－=Cu2＋，发生氧化反应 ⑥H＋向Cu极移动，SO42-向Zn极移动 A．①②③ B．④⑤⑥ C．③④⑤ D．②③⑥ 参考答案 【基础知识梳理】 一、原电池的工作原理 1． 实验步骤 现象 实验结论 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 2．（1）化学能 电能 氧化还原 （2）负极 正极 Zn－2e－=Zn2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ 氧化 还原 锌 负 铜 正 H+ H2 SO Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ （3）负 正 得到 还原 负 正 电子流 化学 电 3．（1）活动性 （2）电解质 （3）闭合回路 （4）氧化