第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能 （Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第二册（人教版2019 双选版）

第2课时　化学反应与电能 (一)化学能与电能的转化 火力发电(化学能间接转化为电能) ①我国目前电能主要来自火力发电 ②能量转换过程 化学能热能机械能电能 ③化学能转化为电能的关键：燃烧(氧化还原反应) [微点拨] 我国电力主要是火电，其次还有风电、水电等。 [微提醒] 火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费。 [微点拨] 原电池实现了将氧化反应和还原反应在不同区域进行，使电子在导线上定向移动，形成电流。 原电池(化学能直接转化为电能) 实验探究 实验步骤 实验现象 铜片上：无明显现象； 锌片上：有气泡产生　 铜片上：有气泡产生； 锌片上：无明显现象； 电流计：指针发生偏转 实验结论 锌与稀硫酸发生反应产生氢气，而铜则不能 锌与稀硫酸反应产生氢气，导线有电流通过 工作原理 以铜­锌­稀硫酸原电池为例 (1)根据图示填空： 总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (2)原电池：将化学能转化为电能的装置 (二)化学电源 锌锰干电池 构造示意图 [微思考] 一次电池和二次电池是否指分别只能使用一次和两次的电池？ 提示：一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。 [微点拨] 干电池与充电电池的本质区别 干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即内部的氧化还原反应是不可逆的；充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 特点 一次电池，放电之后不能充电 二次电池 常见类型 铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等 特点 放电时：化学能转化为电能；充电时：电能转化为化学能 放电时发生的氧化还原反应，在充电时可逆向进行，使电池恢复到放电前的状态 燃料电池 概念 将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 特点 ①清洁、安全、高效； ②反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供； ③供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充电时间较短 [新知探究(一)] 原电池的构造和工作原理 [分析与推测能力] [情境质疑] 1786年意大利解剖学和医学教授伽伐尼，在解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。当时他猜想：动物体内存在生物电流。但是化学家伏打却产生了疑惑：已死去的青蛙不会产生“生物电”。并且蛙腿为何只有与铜制品和铁制品同时接触时才会抽动？为此，伏打做了相关的实验，发现只要将2 种不同的金属相接触， 中间隔有湿纸、湿布等， 都有电流产生。这就是“伏打电池”的雏形。 1．阅读上述材料总结构成原电池的条件有哪些？ 提示：具有活泼性不同的两个电极；两电极插入电解质溶液中；形成闭合回路；能自发地发生氧化还原反应。 2．铁制品和铜制品与蛙腿接触时，铁制品发生氧化反应还是还原反应？写出反应的电极反应式。 提示：铁制品与蛙腿接触时发生氧化反应。电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。 3．铜锌稀硫酸构成的原电池中，电子是如何移动的？电解质溶液中阴、阳离子是如何移动的？ 提示：电子由负极(锌片)经导线流向正极(铜片)，电解质溶液中，阳离子(H＋)向正极(铜片)移动，阴离子(SO)向负极(锌片)移动。 4．下列装置中，哪些能构成原电池？其他不能构成原电池的原因是什么？ 提示：装置D能构成原电池；装置A不能构成原电池，原因是酒精为非电解质；装置B不能构成原电池，原因是没有形成闭合回路；装置C不能构成原电池，原因是两个电极的金属活泼性相同。 [生成认知] 1．原电池的构成条件——“两极一液一线一反应” 两极 两种活泼性不同的金属(或一种为能导电的非金属) 一液 电解质溶液 一线 形成闭合回路 一反应 能自发进行的氧化还原反应 　 2.原电池的工作原理思维模型 (1)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极，电流的流动方向与之相反。 (2)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 [注意]　①电子只能在导线中定向移动，离子只能在电解质溶液或熔融电解质中定向移动(简记为：电子不下水，离子不上岸)。 ②负极区失电子带正电，所以带负电的阴离子移向负极，电子流向正极后正极带负电，所以溶液中带正电的阳离子移向正极(简记为：负负、正正)。 3．原电池正、负极的判断方法 [跟踪训练] 1．下列各装置能构成原电池的是(　 ) 解析：选B　A项中两电极相同，错误；蔗糖溶液不是电解质溶液，C项错误；两烧杯中溶液是分开的，没有形成