6.1 第2课时 化学反应与电能（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019）

第2课时　化学反应与电能 课程标准 课标解读 1.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2．从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 1.初步认识原电池的概念、原理和构成条件。 2．学会从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质。 3．认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。 [对应学生用书P57] 知识点一 化学反应与电能 1.火力发电 化学能热能机械能电能 2．原电池实验 装置 现象 锌片逐渐溶解，锌片上有气泡产生 锌片逐渐溶解，铜片上有气泡产生，而且产生气泡速率明显加快，电流表指针发生偏转 结论 第二个装置中有电流产生 (1)概念：将化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件 3．原电池原理 (1)原电池电极 在原电池中，电子流出的一极是负极(如锌片)，电子流入的一极是正极(如铜片)。 (2)粒子流向 ①电子：负极→正极； ②电流：正极→负极； ③离子：阳离子→正极，阴离子→负极。 (3)电极反应 ①负极：发生氧化反应，即Zn－2e－===Zn2＋； ②正极：发生还原反应，即2H＋＋2e－===H2↑。 (4)电池反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 电子流向和电流方向 1．下列装置能否形成原电池？其理由是什么？ 答案：都不能。第一个没有形成闭合回路；第二个两个电极活泼性相同；第三个没有电解质溶液(乙醇是非电解质)。 知识点二 化学电源 1.制造原理：原电池原理。 2．分类 (1)一次电池：放电之后不能充电的电池。 (2)二次电池：放电之后能充电的电池。 ①放电：化学能转化为电能； ②充电：电能转化为化学能。 3．酸性锌锰干电池 (1)锌锰干电池构造示意图 (2)原理 石墨棒作正极，锌筒作负极，氯化铵糊作电解质溶液。在使用过程中，电子由锌筒流向石墨棒，锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。 4．铅酸蓄电池 (1)构造 负极材料是铅(Pb)，正极材料是(PbO2)，电解质溶液是稀硫酸。 (2)放电时的电池总反应式 Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 5．燃料电池 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，具有清洁、安全、高效等特点。当氢气为燃料时，产物为水；当甲烷为燃料时，产物为水和二氧化碳。 充电电池(二次电池) 2．氢氧燃料电池的总反应式为：O2＋2H2===2H2O，则在氢氧燃料电池中能否产生淡蓝色火焰？为什么？ 答案：不能。氢气在氧气中燃烧会产生淡蓝色火焰。而在氢氧燃料电池中，氢气在负极发生反应，氧气在正极发生反应，二者不接触，不能产生淡蓝色火焰。 [对应学生用书P59] 探究一　原电池原理及正、负极的判断 ►情境探究 如图所示，将铜片、锌片分别插入苹果(或马铃薯)中，用导线将铜片、锌片和电流表相连，会看到电流表有明显的示数。 [素材解读] ① 水果中含有大量的有机电解质溶液(如苹果酸) ② 两金属片要是活泼性强弱相差较大的金属片 [问题设计] (1)电流表为什么有明显的示数？ (2)若将铜片、锌片都换成锌片，电流表还有示数吗？为什么？ 提示　(1)电流表有明显的示数，说明有电流产生，形成了原电池。 (2)没有。因为两个电极活泼性相同，不能形成原电池，没有电流产生。 ►核心归纳 1．原电池的工作原理 2．原电池的判断方法 3．原电池正、负极的判断方法 原电池电极的判断 原电池正、负极的判断不仅要看两极活泼性的相对强弱，还要看电解质溶液的种类。如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；Fe、Al在浓硝酸中钝化后比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。 ►跟踪训练 1．(2021·天津第二南开学校高一阶段考)下列装置能形成原电池的是(　　 ) A.①③⑤　　　　　 B．②④⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ D　解析：结合原电池的三个构成要素进行判断，①中Zn和Cu未用导线连接，也未接触，不能形成原电池，错误；②中Zn、Cu是不同种金属，用导线相连后插入电解质溶液中，能形成原电池，正确；③中Zn与Fe接触，插入稀硫酸中能形成原电池，正确；④中Zn与Pb接触，插入醋酸中能形成原电池，正确；⑤中两极都是Zn，不能形成原电池，错误；⑥中蔗糖是非电解质，其溶液不导电，不能形成原电池，错误；⑦中两个烧杯中的稀硫酸不相通，不能形成闭合回路，故不能形成原电池，错误。 2．(2020·山东青岛平度高一期中)右图为番茄电池装置的示意图，下列说法正确的是(　　) A．铜片上发生氧化反应 B．电子由锌片通过导线流向铜片 C．锌片质量减小，发生还原反应 D．番茄中的阳离子移向锌片 B　解析：番茄汁呈酸性，属