第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能（word教参）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019）

第2课时　化学反应与电能 [学习目标] 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的工作原理。（宏观辨识与微观探析） 2.能举出化学能转化为电能的实例，能辨识简单原电池的构成要素，能书写电极反应式并能分析简单原电池的工作原理。（证据推理与模型认知） （见学生用书P51） 知识点1　火力发电——化学能间接转化为电能 1.我们日常使用的电能主要来自①　火力　发电。 2.火力发电的原理 通过化石燃料②　燃烧　时发生的③　氧化还原反应　，使④　化学能转变为热能　，加热水使之⑤　汽化为蒸汽　以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。 3.能量转换过程 ⑥　化学　能⑦　热　能⑧　机械　能⑨　电　能 知识点2　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 （1） Zn片：⑩　锌片溶解，表面产生无色气泡　 Cu片：⑪　无明显变化　 反应的离子方程式：Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑ Cu片表面上出现此现象的原因：⑫　铜在金属活动性顺序表中排在氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气　 （2） Zn片是否溶解：⑬　溶解　 Cu片上是否有气泡：⑭　有气泡　电流表A指针⑮　偏转　 电流表指针的变化：⑯　导线中有电流通过　 Cu片上出现此现象说明：⑰　溶液中的氢离子从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出　 2.原电池的概念 原电池是把⑱　化学　能转化为⑲　电　能的装置。 3.原电池的工作原理 （1）分析下图并填空。 原电池总反应式：㉖　Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑　。 （2）能量转化：㉗　化学　能转变为㉘　电　能。 （3）电极：电子㉙　流出　的一极是负极，电子㉚　流入　的一极是正极。 知识点3　化学电池 1.一次电池 （1）特点：电池放电后㉛　不能　充电（内部的氧化还原反应㉜　无法　逆向进行），属于一次电池，如锌锰干电池。 （2）锌锰干电池的构造如图所示： ①石墨棒作㉝　正极　。 ②NH4Cl糊作㉞　电解质溶液　。 ③锌筒作㉟　负极　，电极反应是Zn－2e－Zn2＋。 在使用过程中，电子由㊱　锌筒　流向㊲　石墨棒　，锌逐渐被消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。 2.二次电池（充电电池） 3.燃料电池 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）火力发电是化学能间接转化为电能的过程。 （　√　） （2）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。 （　×　） （3）HCl＋NaOHNaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。 （　×　） （4）原电池中负极上发生氧化反应。 （　√　） （5）原电池中正极材料一定发生还原反应。 （　×　） （6）锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细。 （　×　） （7）氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能。 （　×　） （8）氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高。 （　√　） （1）在原电池中，电子在导线中定向移动（由负极流出，流入正极），离子在电解质溶液中定向移动（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。 （2）原电池中正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，但正、负极材料不一定参与电池反应。 （3）锌锰干电池中，碳棒作正极，发生的反应为MnO2被还原，碳不参与反应。 （4）氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置。 （见学生用书P53） 探究点1　原电池的组成与正、负极的判断 水果电池是利用水果中的酸性物质和金属片发生反应产生电能的一种电池。某学生学完原电池的知识后，设计如图所示柠檬水果电池。 （1）该水果电池在工作中发现Y极上有气泡产生，则该水果电池在工作中电流方向如何？ （2）若Y极是铜片，则X极可能是什么金属？列举两例。 答案　（1）从Y极沿导线流向X极。 （2）理论上来讲，比铜活泼且常温下不与水反应的金属均可，如锌、铁等。 1.原电池的构成条件 【例题1】下列装置中能够组成原电池的是　　　　（填序号），其他不能构成原电池的试着分别说明理由：　　　　　　　。 答案　③⑤　①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥电解质溶液（内电路）未形成闭合回路。 【变式1】下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（　　） A.铜片、石墨棒、蔗糖溶液 B.锌片、石墨棒、硫酸铜溶液 C.锌片、铜片、稀盐酸 D.铜片、银片、硝酸银溶液 答案　A 解析　A项，蔗糖为非电解质，不能电离，也不导电，无法组成原电池。 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