6.1.2 化学反应与电能 学历案 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

东莞市海德双语学校学历案活页 学部/学科 海德高中/高一化学 课题 6.1.2 化学反应与电能 课时 第 2课时/共3课时 课型 新授课 授课日期 上课时长 40分钟 授课班级 学生姓名 学习目标 1.了解化学能转化为电能的过程，设计实验认识构成原电池的条件。 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。 3.了解原电池工作原理的应用。 评价任务 学习评价1对应学习目标1； 学习评价2对应学习目标2；学习评价3-1、2对应学习目标3。 学习过程 情景导入：现代生活人们离不开电，通过电能驱动使我们社会得以高效运行。那电从何而来？ 查阅资料发现传统电能主要来自火力发电，但根据《2025年能源工作指导意见》，指出到2025年全国发电总装机达到36亿千瓦以上，非化石能源发电占比60%。在发电过程中能量发生了哪些转化？ 学习任务一：火力发电——化学能间接转化为电能 指出火力发电过程中能量转化形式 化学能_____能_____能电能 其中能量转换的关键环节是燃烧　　　 思考　火力发电的缺点是什么？ 学习任务二：原电池——化学能直接转化为电能 1．实验探究【实验6—3】 实验操作 实验现象 原因解释 Zn片： Cu片：无变化 反应的离子方程式： Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气 Zn片： Cu片： 电流表A：指针偏转 电流表指针偏转说明： Cu片上有气泡说明：溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出 2.原电池 ①概念：将　　　　能转化为　　能的装置。  ②本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。  ③电极：负极：电子　　　　的一极，发生　　　　反应；  正极：电子　　　　的一极，发生　　　　反应。  【思考探究1】原电池的构成条件： (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 学习评价一： 下列装置不能形成原电池的有(　　) ( 稀H 2 SO 4 ) ( 稀H 2 SO 4 ) 思考探究2　结合铜锌原电池，分析说明该原电池的电极和导线、电解质溶液中的导电微粒分别是什么，并说明其移动方向。 工作原理： （1）负极：锌片 ：Zn － 2e－ ＝ Zn2＋（反应类型：　 　反应）； （2）正极：铜片 ：2H＋ ＋ 2e－ ＝ H2↑（反应类型：　 　反应）； （3）总反应式：Zn＋2H＋ ＝ Zn2＋ ＋ H2↑； 电子移动方向：由 　　 极经导线流向 　　极（电流方向相反）。 离子移动方向：阳离子向　　极移动，阴离子向 　　极移动。 铜片的作用是：导电（传递电子）。 思考探究3如何判断原电池中正负极？　 学习评价二： 如图为铜锌原电池示意图。下列说法不正确的是(　　) A.锌片逐渐溶解,铜片上有气泡 B.该装置是把电能转变成化学能的装置 C.总电极反应式为Zn+2H+Zn2++H2↑ D.H+移向铜电极,发生还原反应 学习任务三：原电池工作原理的简单应用 1.加快氧化还原反应的进行 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，使反应加快。 如：铁和稀 H2SO4 反应时，若加入少量CuSO4溶液，Fe与CuSO4反应生成Cu，形成 Fe | 稀硫酸 | Cu 原电池，加快产生H2的速率。 2.比较金属的活动性 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性：　　　　。 3.设计原电池 (1)给定氧化还原反应设计原电池 一般给定氧化还原反应的还原剂作负极，氧化剂作电解质溶液，比负极活动性弱的金属或石墨等能导电的非金属作正极。 如：利用2Fe3+＋Cu === 2Fe2+＋Cu2+的氧化还原反应可设计原电池。 该电池负极为Cu，电极反应式为　　　　　　　　，正极为石墨(C)，电极反应式为　　　　。 学习评价三： 1.理论上不能设计为原电池的化学反应是（ ） A．CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O B．2FeCl3 + Fe === 3FeCl2 C．2Al + 2NaOH + 6H2O === 2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ D．HNO3 + NaOH === NaNO3 + H2O 2.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示。下列关于该装置的说法正确的是(　　) A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为 X>Y   知识结构/思维图示 1. 火力发电的能量转化。 2. 原电池的结构：正负判断、粒子转移方向、简单电极方程式书写。 3. 原电池的简单应用：加快氧化还原反应、比较金属活动性、设计原电池。 作业与检测 1.某原电池装置的总反应为，下列说法正确的是（ ） A．电池工作时正极上发生氧化反应 B．装置工作时，溶液中的向负极移动 C．可改用Fe做电极材料 D．装置工作时每转移1mol电子，将消耗64gCu 2.利用离子反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计原电池，下列设计不合理的是(　　) ①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 ②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 ③铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 ④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 3.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是（ ） A．锂为负极，发生还原反应 B．移向正极并在正极得电子 C．电子由锂→有机电解质→固体电解质→水溶液→石墨 D．电池工作时的总反应为： 4.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 根据实验现象,回答下列问题。 (1)装置甲中负极的电极反应式是　　　　　　　　　　　(金属用对应字母表示)。  (2)装置乙中正极的电极反应式是  　　　　　。 (3)装置丙中溶液中的氢离子浓度　 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)四种金属活泼性的强弱顺序是　 。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$