(讲义)专题6 第3单元 基础课时5 化学能转化为电能-【提分教练】2023-2024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 基础课时5　化学能转化为电能 1．通过实验探究认识化学能转化为电能的原理。 2．从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件，发展证据推理与模型认知的核心素养。 3．形成化学有助于提高人类生活质量的观念。 知识点一　原电池工作原理 1．实验探究 实验装置 实验现象 实验结论 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸 不反应 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片：逐渐溶解 铜片：有气泡产生 锌失去电子，变为锌离子进入溶液，氢离子在铜片上得到电子生成氢气 锌片：逐渐溶解 铜片：有气泡产生 电流计：指针发生偏转 锌失去电子，变为锌离子，电子经过导线流向铜片，产生电流，氢离子在铜片上得到电子生成氢气，反应过程中产生了电能 2．原电池的概念 原电池是把化学能转变为电能的装置。原电池的反应本质是氧化还原反应。 3．原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (2)能量转化：化学能转变为电能。 (3)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 (4)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 4．原电池的构成条件 　判断下列说法是否正确。(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。 (×) (2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。 (×) (3)在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌。 ×) (4)原电池中阳离子向正极移动。 (√) 知识点二　原电池原理的应用 1．钢铁的电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。 (2)钢铁的电化学腐蚀 电解质溶液 钢铁表面水膜中含有H＋和OH－，还溶有O2等气体 电极 负极 材料：Fe，电极反应：2Fe－4e－===2Fe2＋ 正极 材料：C，电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，进一步被氧化，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3易脱水生成铁锈(Fe2O3·xH2O) 2．金属活动性强弱的判断 由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验 装置 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)装置甲中负极的电极反应式是A－2e－===A2＋。 (2)装置乙中正极的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。 　判断下列说法是否正确。(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)为保护船体不被腐蚀，可以在船体外壳焊一些不活泼的铜块。 (×) (2)钢铁在潮湿的空气里发生的腐蚀是电化学腐蚀。 (√) (3)生活中用到的暖贴，就是以钢铁电化学腐蚀的原理制成的。 (√) (4)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋。 (×) 探究原电池的构成与工作原理 1786年，意大利解剖学和医学教授伽伐尼在一次解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。 [问题1]　阅读上述材料，总结构成原电池的条件有哪些？ 提示：具有活泼性不同的两个电极；两电极插入电解质溶液中；形成闭合回路；能自发地发生氧化还原反应。 [问题2]　铁制品和铜制品与蛙腿接触时，铁制品发生氧化反应还是还原反应？写出反应的电极反应式。 提示：铁制品与蛙腿接触时发生氧化反应。电极反应式为Fe－2e－=== Fe2＋。 [问题3]　原电池工作时，电子和离子分别怎样移动？ 提示：电子是从负极经过导线移向正极；在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 1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。 2两个活泼性不同的金属电极用导线连接，共同插入电解质溶液中不一定构成原电池，必须有一个能自发地发生氧化还原反应。 3在判断原电池正负极时，既要考虑金属活泼的强弱也要考虑电解质溶液的性质。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。 1．原电池正、负极的判断方法 2．原电池的工作原理 (1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴