专题6　第3单元　课题1　化学能转化为电能课件2022-2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

专题6 化学反应与能量变化 第三单元　化学能与电能的转化 课题1　化学能转化为电能 学 习 目 标 内容索引 1. 知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化。 2. 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。 3. 能辨识简单原电池的构成要素，并能分析简单原电池的工作原理。 活 动 方 案 内容索引 1. 完成下列实验，将实验现象和得出的结论填入表格中： 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里，观察实验现象。 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里，观察实验现象。 步骤3：用导线把步骤2中的锌片和铜片连起来，观察实验现象。 活动一：探究化学电源供电的基本原理 内容索引 步骤4：在步骤3的导线中间连接一个灵敏电流计(如左下图所示)，观察实验现象。 原电池示意图 内容索引 实验步骤 实验现象 实验结论或解释 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 锌片表面有气泡，铜片表面无明显变化 锌片表面有气泡，铜片表面无明显变化 铜片表面有气泡，锌片表面无明显现象 铜片表面有气泡，锌片表面无明显现象，电流计发生偏转 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 锌失去电子溶解，铜片上氢离子得到电子生成氢气 该装置产生了电流 内容索引 (1) 上述步骤3、4的装置中，________能转化为______能。这两个装置中发生反应的总离子方程式为___________________________。 (2) 实验中，锌失去________，发生________反应，作原电池的______极，铜片为原电池的______极，溶液中______得到________，产生气体。 (3) 分别写出负极和正极的电极反应式，注明反应类型。 【答案】 负极：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)　正极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应) 化学 电 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 电子 氧化 负 正 H＋ 电子 内容索引 【思考】 (1) 步骤3、4的装置中铜片不与稀硫酸反应，为什么铜上会有氢气生成？ 【答案】 虽然铜不活泼，不能失去电子，但锌比铜活泼，锌与稀硫酸接触时，失去电子，这些电子沿着导线传递到铜的表面，被溶液中接近的氢离子获得后，生成了氢气。 (2) 若将步骤3的装置中铜片换作石墨棒，能否产生电流？电极反应有无变化？ 【答案】 改为石墨棒后，仍可形成原电池，产生电流。更换后锌作负极，石墨棒作正极，电极反应与电池总反应均不变。 内容索引 (3) 若将步骤3的装置中稀硫酸换成硫酸铜溶液，能否产生电流？电极反应有何不同？ 【答案】 将稀硫酸换成硫酸铜溶液，同样能构成原电池，产生电流。Zn作负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；铜作正极，溶液中的Cu2＋在铜电极上发生得电子的还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，总反应式为Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。 内容索引 2. 原电池装置如图所示。 什么是原电池？原电池的电极上分别发生什么反应？原电池中电子转移的方向是什么？电解质中离子移动的方向是什么？ 【答案】 原电池是将化学能转化为电能的装置。原电池的两个电极上分别发生氧化反应和还原反应。还原剂在负极发生氧化反应，失去电子；氧化剂在正极发生还原反应，得到电子。电子通过导线由原电池负极流向正极。溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 内容索引 3. 按右下图装置完成下列实验，并根据电流计偏转方向确定A、B电极的类型。 序号 A、B的材料 电流计 是否偏转 A、B的电极类型 A B A B ① Cu C ② Fe C ③ Cu Al ④ Fe Cu ⑤ Cu Zn 偏转 偏转 偏转 偏转 偏转 负极 负极 正极 负极 正极 正极 正极 负极 正极 负极 内容索引 (1) 若两种金属作电极，一般来说何种金属作正极，何种金属作负极？如果一种电极是金属，一种电极是石墨，则电极的规律又如何？ 【答案】 较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极。金属电极作负极，石墨电极作正极。 (2) 原电池的负极和正极分别发生什么类型的反应？ 【答案】 负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 内容索引 【归纳总结】 内容索引 1. 结合前面介绍的各种原电池装置，分析讨论构成原电池有哪些基本要素。一般什么反应可能会形成原电池？ 【答案】 构成原电池的要素有：两个活动性不同的电极；两电极均插入电解质溶液中；两电极用导线相连，且形成闭合电路。一般自发的氧化还原反应(放热)可能会形成原电池。 活动二：原电池的构成要素 内容索引 2. 下列装置能形成原电池的有(　 　) 【答案】 B 内容索引 1. 钢铁在