第六章 第一节 第2课时 化学反应与电能-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】人教必修第二册 新课标辅导

第2课时　化学反应与电能 学习目标 核心素养 1．认识化学能与电能之间转化的实质。 2．了解原电池的概念及工作原理。 3．能列举化学能转化为电能的实例，能辨识简单原电池的构成要素。 4．了解生活中常用的化学电池，能列举说明化学电源对提高生活质量的重要意义。 1．宏观辨识与微观探析 能从宏观(能量变化)和微观(电子转移)相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。 2．科学探究与创新意识 通过实验探究认识构成原电池的条件及其反应原理，并利用原电池原理设计原电池。 3．科学态度与社会责任 认识研制新型电池对满足人们日常生活的重要意义，具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，并对废旧电池进行回收利用。 知识点一　原电池的工作原理 1．化学能间接转化为电能——火力发电 过程 化石燃料燃烧→加热水蒸气→推动蒸汽机→带动发电机 能量转换 化学能→热能→机械能→__电__能 关键化石燃料的__燃烧__(氧化还原反应) 2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)概念：把__化学__能转变为__电__能的装置。 (2)工作原理(以Cu—Zn—H2SO4原电池为例) 负极 正极 电池反应：　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　。 (3)电子的流向：电子由__负__极经导线流向__正__极。 (4)反应本质：原电池反应的本质是__氧化还原__反应。 [对点练习] 1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是(　　) A B C D 锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶 硅太阳能电池 解析　锂离子电池是把化学能转化为电能，A正确；太阳能集热器是把太阳能转化为热能，B错误；燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，C错误；硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，D错误。 答案　A 2．下列关于原电池的叙述，正确的是(　　) A．构成原电池的正极和负极材料必须是两种活泼性不同的金属 B．原电池是将化学能转变为电能的装置 C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 解析　构成原电池的正极和负极材料可以是两种活泼性不同的金属，也可以是导电的非金属(如石墨棒)和金属，A项错误；原电池是将化学能转变为电能的装置，B项正确；在原电池中，负极上发生失去电子的氧化反应，正极上发生得到电子的还原反应，所以电子从负极沿导线流向正极，负极上参与反应的物质被氧化，C项错误；原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，则电流的方向是从正极到负极，D项错误。 答案　B [思考探究] 1．实验活动6：化学能转化成电能。 装置 实验现象 实验结论 ① 铜片上无气泡 铜与稀硫酸不反应 ② 锌片上有气泡 锌与稀硫酸反应 ③ 铜片上有气泡，锌片溶解，电流表指针偏转 该装置将化学能转化为电能 ④ 铜片、锌片均无现象发生，电流表指针不偏转 该装置不能将化学能转化成电能 (1)上述探究实验③中，用石墨代替铜片作电极，电流表的指针是否发生偏转？若两电极均用铁片替代，电流表的指针是否发生偏转？ 提示　若用石墨代替铜片作电极，因石墨电极也能导电，同样能形成原电池，故指针发生偏转。若两电极均用铁片代替，则两极的金属活泼性相同，不能形成原电池，故电流表指针不发生偏转。 (2)通过上述实验探究，总结归纳构成原电池的条件有哪些？ 提示　原电池的构成条件是——“两极一液一线一反应” 2．原电池工作时，线路中电子和溶液中离子是如何移动的？ 提示　电子的流向：由负极移向正极。 离子的流向：电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。 [归纳提升] 1．原电池工作原理 (1)反应类型 负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向 从负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向 阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 2．原电池正负极的判断 电极材料 化合价 变化　 电极 反应 电子流向 电极现象 正极 较不活泼金属 或导电非金属 降低 还原 反应 流入 增重或产 生气体　 负极较活泼金属 升高 氧化 反应 流出 不断溶解 [题组集训] 1．如下图所示的装置，能够组成原电池产生电流的是____________。 解析　A项中两个电极相同；B项中蔗糖是非电解质；C、D项没有形成闭合回路；故A、B、C、D都不符合原电池的构成条件，不能产生电流。 答案　EF 2．下图所示是某同学做完Zn­Cu原电池实验后所做的读书卡片记录，其中描述合理的组合是(　　) A．①②③　　　　　 B．②③④ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 解析　在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，铜作正极，电子由Zn片流出经导线流向Cu片。负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－