专题6 第三单元 化学能与电能的转化-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】苏教必修第二册 新课标辅导

第三单元　化学能与电能的转化 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。 5.了解电解池的工作原理及简单应用。 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．实验探究 [实验1]　把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。 [实验2]　把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。 实验1、2现象：实验1、2中现象相同，均为锌片周围有气泡产生，铜片周围无明显现象。 实验结论：锌在金属活动性顺序中位于氢前面，能置换酸中氢；铜片在金属活动性顺序中位于氢后面，不能置换酸中氢。 [实验3]　用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。 [实验4]　在导线中间接一个灵敏电流计，观察实验现象。 实验3、4现象：锌片周围无气泡产生，铜片周围有气泡产生；电流计指针发生偏转。 实验结论：锌、铜用导线连接后插入稀硫酸溶液中，导线中有电流产生。 2．原电池 (1)概念 将化学能转变为电能的装置。 (2)工作原理(以锌—铜—稀H2SO4原电池为例) (3)构成条件 ①有活泼性不同的两个电极。 ②电极插入电解质溶液中。 ③电极间构成闭合回路。 ④能自发地发生氧化还原反应。 (4)原电池的电极反应 负极→流出电子→发生氧化反应， 正极→流入电子→发生还原反应。 [特别提醒]　原电池的正极是导体，它不参与化学反应；负极反应不一定是负极材料本身的反应，有的原电池的负极既是导体又是负极反应物(如铜锌原电池)，有的原电池负极的作用是导体(如H2、O2燃料电池)，它不参与化学反应。 1．将铁片、镁片用导线连接插入稀硫酸中，则铁片上发生什么反应，电极反应式如何书写？ 提示　镁比铁活泼，镁作负极，铁作正极，铁电极上发生还原反应，电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。 2．原电池的电极材料都必须是金属吗？ 提示　原电池的电极材料可以是两种活泼性不同的金属，也可以是一种金属与一种可导电的惰性材料(如石墨)，在燃料电池中，电极本身均不发生反应，故两极均可用惰性材料。 3．原电池内部阴、阳离子是如何移动的？ 提示　阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。 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 　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]　E、F 　下图所示是某同学做完Zn—Cu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 　　　　NO.28　Date：2020.4.10 实验后的记录： ①Zn为正极，Cu为负极 ②H＋向负极移动 ③电子流动方向Zn→Cu ④Cu极上有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生H2为0.5 mol ⑥正极的电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋ 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－===H2↑，故每转移1 mol电子时，产生0.5 mol H2。在溶液中，H＋向正极移动，SO向负极移动，故③④⑤正确，选C。 [答案]　C 知识点二　原电池原理的应用 1．钢铁的电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀 金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。 (2)钢铁的电化学腐蚀 电解质溶液　 钢铁表面水膜中含有H＋和OH－，还溶有O2等气体 电极 负极 材料：Fe，电极反应：Fe－2e－===Fe2＋ 正极 材料：C，