内容正文:
第三单元
化学能与电能的转化
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第1课时 化学能转化为电能
学业要求解读 活动探究建议
1.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原理。
2.能正确书写原电池电极方程式、判断正负极。 1.宏观辨识与微观探析:了解化学能转化为电能的过程与原理,从微观上认识原电池。
2.证据推理与模型认知:能正确书写原电池电极方程式、判断正负极。
3.科学态度与社会责任:了解钢铁的腐蚀与暖贴的工作原理,运用化学知识造福社会。
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学习任务 化学能转化为电能
ZHISHISHULI
知识梳理
Z
导学导思
热能
机械能
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2.化学能直接转化为电能——原电池
(1)实验探究
实验装置 实验现象 实验结论
____________________________ 锌与稀硫酸______,铜与稀硫酸_________
Zn片上有气泡,Cu片上无气泡
反应
不反应
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实验装置 实验现象 实验结论
__________________________________________________ 产生H2(还原反应)的位置发生了改变
__________________________________________________ 该装置将____________________
Zn片逐渐溶解,表面无
Zn片逐渐溶解,Cu片上有
化学能转化为电能
气泡,电流计指针偏转
气泡,Cu片上有气泡
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(2)原电池
a.定义:将化学能转变为______的装置。
b.工作原理:
电能
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原电池总反应:______________________。
电极材料 电子得失 电极反应式 反应类型
Zn 失电子 ____________________ 氧化反应
Cu 得电子 ___________________ 还原反应
Zn-2e-===Zn2+
2H++2e-===H2↑
Zn+2H+===Zn2++H2↑
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盐酸与氢氧化钠溶液反应也放热,此反应能设计成原电池吗?
提示:不能。因为该反应不是氧化还原反应。
铜—锌—稀硫酸原电池中,铜换成石墨棒也能产生电流吗?如将稀H2SO4改成酒精呢?
提示:能。反应原理相同。改成酒精不可以,因为酒精不是电解质溶液,没有离子导体。
想
一
想
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构成原电池的两电极材料一定都是金属吗?
提示:不一定。构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参与反应,也可能不参与反应,两极也可都不是金属。
相对活泼的金属一定作原电池的负极吗?
提示:不一定。在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强弱也要考虑电解质溶液性质。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。
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探究点一 原电池工作原理
1.原电池工作原理
HEZUOTANJIU
合作探究
H
核心突破
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2.原电池正负极的判断方法
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如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下,其中描述合理的是( )
实验后的记录:
①Zn为正极,Cu为负极。
②H+向负极移动。
③电子流动方向:从Zn经外电路流向Cu。
④Cu极上有H2产生。
⑤Zn极上发生氧化反应。
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+
A.①②③ B.③④⑤
C.④⑤⑥ D.②③④
典例
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B
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[思路点拨]
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该电池中电流的方向,是从________电极(填材料名称,下同)经外电路流向________电极。
提示:铜 锌。电流的方向和电子移动的方向相反。
该电池中,每有1 mol电子流过导线,负极减少____g,正极产生________mol H2。
提示:32.5 0.5。根据负极电极反应Zn-2e-===Zn2+,故每转移1 m