6.3 第1课时 化学能转化为电能 学案 2023-2024学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

6.3第1课时　化学能转化为电能 【学习目标】 1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。 2.认识构成原电池的条件及其原理,学会判断原电池的正负极,掌握书写电极反应式和总反应式的方法。 3.了解化学能与其他形式能量的转化,认识化学能转化为电能的实际应用,形成化学有助于提高人类生活质量的观念。 【合作探究】 【学习情境】 现代生活中,化学电源发挥着越来越重要的作用。大到人造卫星、飞机、新能源汽车,小到手机、电子表,都离不开化学电源。尤其是电子产品的日趋丰富,化学电源与人类生活的关系越来越密切。化学电源是根据原电池原理制成的,原电池是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置。那么,原电池是由哪些部分组成的?原电池的工作原理是怎样的呢? 任务1　原电池装置及其工作原理 【新知生成】 一、探究原电池的工作原理 序号 实验步骤 现象 解释或说明 ① 锌片　　　　,表面　　　　 铜片表面　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 ② 锌片　　　　　　 铜片表面　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 ③ 锌片　　　　　　 铜片表面　　　 电流计指针　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 二、原电池 1.概念:将　　　　能转变为　　　　能的装置。 2.工作原理 电极名称: 　 　,电极反应式:　　　　　　　, 电极反应类型:　　 　　　　。 电极名称: 　 　,电极反应式:　　　 　　　, 电极反应类型:　　 　　　　。 原电池总反应方程式为 　　　　　　　　, 原电池反应的本质是 　　　　　　　　。 电子的转移方向是 　　　→ 　　　→ 　　　。 溶液中离子转移的方向是阴离子→ 　　　,阳离子→ 　　　。 总结:还原剂在　　　　极　　　　电子,发生氧化反应;电子通过　　　　由原电池的　　　　极流向　　　　极;氧化剂在　　　　极　　　　电子,发生还原反应。 【答案】一、①逐渐溶解　有气泡　无气泡　锌与稀硫酸反应产生H2,而铜则不能　②逐渐溶解　有气泡　锌与稀硫酸反应,但氢气在铜片上产生　③逐渐溶解　有气泡　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 二、1.化学　电　2.负极　Zn-2e-Zn2+　氧化反应 正极　2H++2e-H2↑　还原反应　Zn+2H+Zn2++H2↑　氧化还原反应 　负极　导线　正极　负极　正极　负　失去　导线　负　正　正　得到 【核心突破】 典例1　下列装置可以构成原电池的是(　　)。 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】两锌片失去电子的能力相同,电子不能从一极迁移到另一极形成电流,A项不能构成原电池;Zn与乙醇不能发生氧化还原反应,且乙醇是非电解质,不能构成闭合回路,B项不能构成原电池;C项处在断路状态,无法形成电流,C项不能构成原电池;Zn和硫酸铜溶液可发生氧化还原反应,Zn失去的电子沿导线传递到C上,被Cu2+得到,形成了电流,D项正确。 【归纳总结】 1.原电池的工作原理 2.原电池正负极的判断 判断一个原电池中的正、负极,最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极,得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极,可以直接根据化合价的升降来判断,化合价升高发生氧化反应的一极为负极,化合价降低发生还原反应的一极为正极。原电池中正、负极的判断角度如下图所示: 训练1　某兴趣小组为研究原电池工作原理,设计的实验装置如图所示。 (1)a和b不连接时,烧杯中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 (2)a和b用导线连接,Cu极为原电池　　　极(填“正”或“负”),电极反应是　　　　　　。Zn极发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。溶液中H+移向　　　(填“Cu”或“Zn”)极。 　　(3)无论a和b是否连接,Zn片均被腐蚀。若转移了0.2 mol电子,则理论上Zn片质量减轻　　　　g。 【答案】(1)Zn+2H+Zn2++H2↑　(2)正　2H++2e-H2↑　氧化　Cu　(3)6.5 【解析】a和b不连接时,装置不能构成原电池,Zn直接和稀硫酸反应生成氢气。a和b用导线连接,装置构成原电池,锌是负极,铜是正极,溶液中H+移向正极发生还原反应。若转移了0.2 mol电子,则有0.1 mol Zn被氧化,其质量为6.5 g。 任务2　原电池原理的应用 【新知生成】 一、比较金属活动性 原电池中,作 　　　　极的金属活动性一般比作　　　　极的金属活动性强