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
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)
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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
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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
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