专题6 第3单元 第1课时 化学能转化为电能（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年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 课标要求 重点难点 1.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，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。 2．体会研制新型电池的重要性。 重点 1.原电池的构成要素，并能分析简单原电池的工作原理。 2．从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 难点 1.原电池的工作原理与构成条件。 2．原电池装置的设计。 第1课时　化学能转化为电能 新知探究(一)——原电池 1．化学能转化为电能的实验探究 实验步骤 实验现象 解释或结论 锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜不能 锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜不能 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流产生 2.原电池 (1)概念：是将化学能转变为电能的装置。 (2)原电池的工作原理 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 [微点拨]　原电池的反应本质是氧化还原反应。 (3)原电池的构成条件 ①有活泼性不同的两个电极。 ②电极插入电解质溶液中。 ③构成闭合回路。 ④能自发地发生氧化还原反应。 [微点拨]　原电池的两电极不一定都是金属，由于正极不参与反应，所以正极材料可以是石墨等导电的非金属材料。 (4)原电池正、负极的判断方法 3．原电池原理在生活中的实例——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) [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。(×) (2)负极失去电子发生氧化反应。(√) (3)正极是电子流出极。(×) (4)用导线连接的铜片和锌片插入稀H2SO4中，锌片上有大量气泡产生。(×) (5)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。(×) (6)原电池中阳离子向正极移动。(√) (7)钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，碳为正极。(√) 2．将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是(　 ) A．两个装置都构成了原电池 B．甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池 C．两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生 D．产生气泡的速率甲比乙慢 解析：选B　甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。 3．以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是(　 ) A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol H2 B．两极上溶解和析出的物质的质量相等 C．锌片溶解了31 g，铜片上析出了1 g H2 D．锌片溶解了1 mol，硫酸消耗了0.5 mol 解析：选A　在涉及原电池的有关计算中，要把握住一点即两极得、失电子数相等。利用这一特点，电极反应式：负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：2H＋＋2e－===H2↑。当溶解1 mol Zn时失去2 mol电子，铜片上析出1 mol H2得到 2 mol电子。 4.如图所示装置，电流计指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的(　 ) A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸 B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸 C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3 D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3 解析：选D　A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B两项中的反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A选项中A极变细；B选项中A极不变。C和D两项中的反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO