6.1.2 化学反应与电能 -2023-2024学年高一化学同步教学讲与练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能 课程标准 核心素养目标 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。设计实验认识构成原电池形成的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 1．证据推理与模型认知：通过实验认识原电池条件，能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。 2．科学探究与创新意识：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，培养学生创造性思维与探究能力。 一、火力发电——化学能间接转化为电能 1.我国目前电能主要来自 发电，其次来自 发电。 2.火力发电的原理 首先通过化石燃料燃烧，使 能转变为 能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 3.能量转换过程 化学能热能机械能电能 二、原电池——化学能直接转化为电能 1.实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 Zn片： Cu片： 反应的离子方程式： Cu片表面无明显变化的原因： Zn片是否溶解： Cu片上是否有气泡： 电流表指针偏转说明： Cu片上有气泡说明： 2.原电池的概念 原电池是把 能转化为 能的装置； 原电池的反应本质是 反应。 3.原电池的工作原理 (1)电极反应 负极：Zn－2e－===Zn2＋，发生 反应。正极：Cu2＋＋2e－===Cu，发生 反应。 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。 (2)三方向： ①电流方向：正极→负极； ②电子流动方向(导线中)：负极→正极； ③阴、阳离子移动方向(电解质溶液中)；阳离子：负极→正极；阴离子：正极→负极。 (3)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 ③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。 4.原电池的构成条件 理论上，放热的 反应均可构成原电池。 装置条件：(1)具有 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 (2)溶液：两电极均插入 溶液中。 (3)导线：两电极用导线相连，形成 。 【方法技巧】原电池的判定方法 一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。 5．原电池工作原理的简单应用 (1)加快氧化还原反应的速率 在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。 (2)比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为 ，活动性弱的金属为 。 【归纳提升】 (1)电极名称的判断方法 (2)原电池中电子、离子的移动规律 在原电池中，电子在导线中定向移动(由负极流出，流入正极)，离子在溶液中定向移动(阳离子移向正极，阴离子移向负极)，即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”，它们共同组成了一个完整的闭合回路。 探究一　判断原电池电极的方法 鱼雷是一种水中兵器。它可从舰艇、飞机上发射，它发射后可自己控制航行方向和深度，遇到舰船，只要一接触就可以爆炸。用于攻击敌方水面舰船和潜艇，也可以用于封锁港口和狭窄水道。鱼雷采用Al-Ag2O动力电池，以溶有氢氧化钾的流动海水为电解液，电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH===6Ag+2KAlO2+H2O，下列说法错误的是(　　) A．Ag2O为电池的正极 B．Al在电池反应中被氧化 C．电子由Ag2O极经外电路流向Al极 D．溶液中的OH-向Al极迁移 1.通过反应类型判断 ①失去电子的电极为负极，发生氧化反应；②得到电子的电极为正极，发生还原反应。 2.通过电子定向移动方向和电流方向判断 ①电子流出的电极为负极，电子经外电路流入正极； ②电流流出的电极为正极，电流经外电路流入负极。 3.根据离子移动方向判断 阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。 4.根据电极现象判断 一般不断溶解、质量减轻的电极为负极；有固体析出、质量增加或不变或有气体产生的电极为正极。 【特别提醒】确定原电池正、负极应注意的问题 (1)构成原电池的两电极材料不一定都是