专题6 第3单元 第1课时 化学能转化为电能(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册(苏教版)河北专版

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第三单元 化学能与电能的转化

第1课时 化学能转化为电能

课程目标

核心素养

1.理解化学能与其他形式能量的转化。

2.以原电池为例,认识化学能与电能的相互转化,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。

3.能辨识简单原电池的构成要素,学会判断原电源的正、负极及反应类型,学会书写简单的电极反应式。

1.实验探究与创新意识

通过对Zn—Cu原电池的形成条件、工作原理的探究,培养学生的创新意识。

2.宏观辨识与微观探析

从原电池中微粒(电子、离子)的变化角度,认识化学电源中电流产生的原因。

[对应学生用书P18]

知识点一 原电池的工作原理

1.实验探究

[实验1] 把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象。

[实验2] 把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象。

实验1、2现象:实验1、2中现象相同,均为锌片周围__有气泡产生__,铜片周围__无明显现象__。

实验结论:锌在金属活动性顺序中位于氢前面,能置换酸中氢;铜片在金属活动性顺序中位于氢后面,__不能__置换酸中氢。

[实验3] 用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来,观察实验现象。

[实验4] 在导线中间接一个灵敏电流计,观察实验现象。

实验3、4现象:锌片周围__无气泡产生__,铜片周围__有气泡产生__;电流计指针__发生偏转__。

实验结论:锌、铜用导线连接后插入稀硫酸溶液中,导线中有__电流__产生。

2.原电池

(1)概念

将__化学__能转变为__电__能的装置。

(2)工作原理(以锌—铜—稀H2SO4原电池为例)page number 0

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(3)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电极间构成__闭合回路__。

④能自发地发生氧化还原反应。

(4)原电池的电极反应

负极→__流出__电子→发生__氧化__反应,

正极→__流入__电子→发生__还原__反应。

[特别提醒] 原电池的正极是导体,它不参与化学反应;负极反应不一定是负极材料本身的反应,有的原电池的负极既是导体又是负极反应物(如铜锌原电池),有的原电池负极的作用是导体(如H2、O2燃料电池),它不参与化学反应。

1.将铁片、镁片用导线连接插入稀硫酸中,则铁片上发生什么反应,电极反应式如何书写?

提示 镁比铁活泼,镁作负极,铁作正极,铁电极上发生还原反应,电极反应式是2H++2e-===H2↑。

2.原电池的电极材料都必须是金属吗?

提示 原电池的电极材料可以是两种活泼性不同的金属,也可以是一种金属与一种可导电的惰性材料(如石墨),在燃料电池中,电极本身均不发生反应,故两极均可用惰性材料。

3.原电池内部阴、阳离子是如何移动的?

提示 阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。

1.原电池工作原理

(1)反应类型page number 1

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负极发生氧化反应,正极发生还原反应。

(2)电子的移动方向

从负极流出,经导线流向正极。

(3)离子的移动方向

阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。

2.原电池正负极的判断

 

电极材料

化合价变化 

电极反应

电子流向

电极现象

正极

较不活泼金属或导电非金属

降低

还原

反应

流入

增重或产

生气体 

负极

较活泼金属

升高

氧化

反应

流出

不断溶解

1.在如图所示的8个装置中,能实现化学能转化为电能的是(  )

A.②④⑥⑦      B.③⑤

C.④⑧    D.②③⑥

解析 原电池可以把化学能转化为电能,构成原电池的条件:自发的氧化还原反应,形成闭合回路,有两个活泼性不同的电极,存在电解质溶液。①不存在活泼性不同的电极,不满足构成原电池的条件,不能把化学能转化为电能;②Zn与稀硫酸能发生自发的氧化还原反应,Zn与石墨为活泼性不同的电极且能形成闭合回路,满足构成原电池的条件,可把化学能转化为电能;③不存在活泼性不同的电极,不满足构成原电池的条件,不能把化学能转化为电能;④Fe与稀硫酸能发生自发的氧化还原反应,Fe与石墨为活泼性不同的电极且能形成闭合回路,满足构成原电池的条件,可把化学能转化为电能;⑤该装置中的酒精为非电解质,不满足构成原电池的条件,化学能不能转化为电能;⑥Zn与稀硫酸能发生自发的氧化还原反应,Zn与Pb为活泼性不同的电极且能形成闭合回路,满足构成原电池的条件,化学能可以转化为电能;⑦Fe与CuCl2溶液能发生自发的氧化还原反应,Fe与Cu为活泼性不同的电极且能形成闭合回路,满足构成原电池的条件,化学能可以转化为电能;⑧该装置不page number 2

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