专题6 第三单元 第1课时 化学能转化为电能（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019）

第三单元　化学能与电能的转化 第1课时　化学能转化为电能 课程内容标准 学业质量水平 　　以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 　　分析化学能与电能相互转化的原理及其在生产和生活中的应用。(水平2) [对应学生用书P21] 一、原电池原理的探究 1．化学能转化为电能的实验探究 实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论 步骤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 步骤1、2中的现象相同，均为锌片表面有气泡产生，铜片表面无明显现象 锌在金属活动性顺序中位于氢前面，能置换出酸中的氢；铜在金属活动性顺序中位于氢后面，不能置换出酸中的氢 步骤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 步骤3 用导线把步骤2中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象 锌片无气泡产生，铜片表面有气泡产生；电流计指针发生偏转 锌、铜用导线连接后插入稀硫酸中，导线中有电流通过 步骤4 在导线中间接一个灵敏电流计，观察实验现象 2.原电池 (1)定义：将化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。 (2)原电池的工作原理 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (3)能量的转化过程：还原剂在负极发生氧化反应，失去电子，电子通过导线流向正极，氧化剂在正极得到电子发生还原反应，闭合回路中形成电流，化学能转变为电能。 二、原电池原理的应用 1．钢铁的电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触，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 钢铁表面的水膜中含有少量H＋和OH－，还溶有O2等气体 电极 负极 材料：铁 电极反应：Fe－2e－===Fe2＋ 正极 材料：碳 电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3在一定条件下发生脱水反应，生成铁锈(Fe2O3·xH2O) 2.金属活动性强弱的判断 用A、B、C、D四种金属进行以下实验： 实验 现象 二价金属A 不断溶解 C的质 量增加 A上有 气体产生 (1)实验甲中负极的电极反应式是A－2e－===A2＋。 (2)实验乙中正极的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)四种金属的活动性由强到弱的顺序是D、A、B、C。 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”)。 (1)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源(√) (2)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池(×) (3)原电池中的阳离子由负极区向正极区移动(√) (4)在Zn、稀硫酸、Cu组成的原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(×) (5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，放出气泡的速率加大(√) 2．(2020·山东德州夏津一中月考)下列有关原电池的说法正确的是(　　) A．在外电路中，电子由正极流向负极 B．原电池工作时，可能会伴随着热能变化 C．原电池工作时，正极上发生氧化反应 D．原电池的负极材料一定比正极材料活泼 B　[原电池工作时，负极上失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极， A错误；原电池工作时，化学能转化为电能，同时可能会伴随着热量变化， B正确；原电池的正极得到电子，发生还原反应， C错误；原电池的负极材料不一定比正极材料活泼，也可以是相同的电极，如燃料电池的两极材料常选用石墨， D错误。] 3．右图所示装置能够构成原电池的有______(填序号)。说明其他装置不能构成原电池的理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　E、F、G　A装置两个电极相同，电子不会流动形成电流；B装置中的溶液为非电解质溶液，不能发生氧化还原反应；C装