第2章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用—化学电池-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版2019）

学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 第2课时化学反应能量转化的重要应用—化学电池 学习目标 1.通过“初识氢氧燃料电池”活动，认识到原电池能将化学能转化为 电能。 2.通过对氢氧燃料电池产生电流的分析，了解原电池的工作原理，并 建立关于原电池构成的认知模型。 3.通过对原电池原理的认识，能判断简单原电池的负极、正极，会书写 电极反应式，并能设计简单原电池。 任务分项突破 学习任务1原电池的原理 )自主梳理 1.原电池：是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。 2.初识氢氧燃料电池 (1)氢氧燃料电池的形成。 ①通过图a装置电解获得氢气和氧气。 ②把电解装置的直流电源更换为电流计，如图b。 ③观察到电流计指针发生偏转。 导线 导线 氧气 石墨 氢气 石墨 石墨 电极X 石墨 电极Y 稀硫酸 电极X 电极Y 图a 图 稀硫酸 独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)氢氧燃料电池的依据。 ①原理反应：2H2+02一2H20。 ②氢气作还原剂，失去电子。 ③氧气作氧化剂，得到电子。 (3)氢氧燃料电池的工作原理。 ①氢气分子中的氢原子在石墨电极X上失去电子，氢气作为电池的负 极反应物。 ②氧气分子中的氧原子在石墨电极Y上得到电子，氧气作为电池的正 极反应物。 ③导线起到传导电子的作用，电子从X电极通过导线到达Y电极，形成 了电流。 ④稀硫酸中存在的自由移动的离子起到传导电荷的作用。 A 导线（电子导体） 氢气 氧气（正极反应物） (负极反应物) 石墨电极盖 石墨电极正极材料) (负极材料) 稀硫酸离子导体) 氢氧燃料电池的构成要素图 (4)氢氧燃料电池的物理学原理。 ①在一个有电源的闭合回路中，产生电流的原因是电源给用电器提供 了电势差。 ②氢氧燃料电池在两个石墨电极上有得失电子能力不同的物质 氢气和氧气，从而能够给用电器提供电势差，当形成闭合回路时，便会 产生电流。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 量b.2 xxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (⑤)原电池的构造。 电极：通常是能导电的固体（多为金属、石墨） 厂离子导体：传导电荷的电解质溶液 原电池 体 合回路 电子导体：金属导线 反应：在两电极能自发进行的氧化还原反应 公互动探究 为了探究原电池的形成，化学小组的同学做了以下实验： 实 验 实验装置 实验现象 编 号 Zn Cu 锌片上产生气泡，锌片逐渐溶解：铜片上 无现象 稀硫酸稀疏酸 Cu Zn 锌片上产生气泡，锌片逐渐溶解：铜片上 2 无现象 稀硫酸 Cu Zn 3 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生 稀硫酸 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生，电 Cu- 4 流计指针发生偏转 稀硫酸 探究1原电池的形成 问题1：实验1、2的实验现象的化学原理是什么？ ·独家授权侵权必究· 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 燃身边的互联网+数轴专家 提示：Zn可以与稀硫酸中的HH发生氧化还原反应，Zn失去电子转变为 zn^2而溶解，溶液中H得到电子生成H_2。 问题2：为什么实验3、4中锌片也在溶解，但却在铜片上产生气泡? 提示：Zn仍然失去电子转变为Zn^2+而溶解，电子通过导线到达Cu片上， 溶液中的H在铜片上得到电子生成H_2而产生气泡。 问题3：实验4中电流计的指针发生偏转，表明什么问题? 提示：表明电路中形成了电流。 探究2原电池的原理 问题4：实验3、4中铜片上H得到的电子来自哪里?这个反应的实质 是什么? 提示：来自锌片失去的电子。这个反应的实质还是Zn与H的氧化还原 反应，Zn+2H+—Zn2*+H_2↑。 问题5：什么样的化学反应才能设计成原电池? 提示：要形成原电池就要有电子的转移，所以必须是自发的氧化还原 反应才能设计成原电池。 问题6：除了要有自发的氧化还原反应，要形成原电池还需要哪些条件? 提示：还需要有两个能导电的电极；电解质溶液用来传导离子；导线用 来传导电子；上述材料能构成一个闭合回路。 ∘归纳拓展…………。 1.原电池的组成 (1)有一个能自发进行的氧化还原反应。 独家授权侵权必究 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城“ 燃身边的互联网+数轴专家 (2)电极反应物：还原剂在负极上失去电子，是负极反应物；氧化剂(如 氧气)在正极上得到电子，是正极反应物。 (3)电极材料：通常是能够导电的固体(金属或非金属)。 (4)闭合回路：还要有能传导电荷的电解质溶液(如稀硫酸)作为离子 导体；而导线则作为电子导体，起到传导电子、形成闭合回路的作用。 2.原电池的工作原理 还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应，