第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用Word（人教版）

第2课时　化学反应与电能

 

分点突破（一）　化学反应与电能的转化

1.火力发电

（1）火力发电是通过　化石燃料　燃烧时发生的　氧化还原　反应，使　化学　能转化为　热　能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。

（2）火力发电过程中能量转化过程如下：

化学能热能机械能电能

燃烧（氧化还原反应）是火力发电的关键

2.原电池

（1）实验探究原电池的构成及原理

（2）理论分析

锌片和铜片通过导线连接，插入稀硫酸中形成原电池，装置如图所示：

①锌片：发生　氧化　反应生成Zn2＋而进入溶液，电极反应式为　Zn－2e－Zn2＋　。

②铜片：电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中H＋在铜片上获得电子，发生　还原　反应生成氢分子从铜片上溢出，电极反应式为　2H＋＋2e－H2↑　。

③电池总反应：Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑。

（3）原电池

①定义：把　化学能　转化为　电能　的装置叫做原电池。在原电池中，电子流出的一极是　负极　，电子流入的一极是　正极　。

②原理分析：通过特定的装置使　氧化　反应与　还原　反应分别在两个不同的区域进行，可以使氧化还原反应中转移的　电子　通过导体发生定向移动，形成电流，从而实现　化学能　向　电能　的转化。

1.下列装置哪些能构成原电池？其他不能构成原电池的原因是什么？

提示：C和D能构成原电池；A不能构成原电池，原因是酒精不是电解质，酒精溶液不导电；B不能构成原电池，原因是装置不能形成闭合回路。

2.如图是一个原电池装置。电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液。结合电化学的有关知识，回答下列问题：

（1）如何判断该电池的正、负极？

提示：原电池中，负极上金属失去电子，发生氧化反应，逐渐溶解，质量减小，A极为负极，B极为正极。

（2）C中阳离子向哪一极移动？

提示：原电池中，电解质溶液中阳离子移向正极，即C中阳离子向正极（B极）移动。

（3）若A、B、C分别为Fe、Cu和浓硝酸，能否构成原电池？若能，正、负极分别是什么？

提示：能构成原电池。由于常温下Fe遇浓硝酸会钝化，因此Fe作正极，Cu作负极。

3.锌片与稀H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快，试分析其原因。

提示：Zn与CuSO4反应生成的Cu覆盖在锌片表面，Zn、Cu、稀H2SO4构成原电池，加快反应速率。

4.已知反应Cu＋2Ag＋2Ag＋Cu2＋，请将该反应设计成原电池，画出原电池装置图并标出正、负极。

提示：先确定两个电极，负极上物质失电子，元素化合价升高，所以铜作负极，再找活泼性比铜弱的碳棒或银棒作正极；从反应中可以看出电解质溶液中必须含有银离子，所以可用硝酸银溶液作电解质溶液。装置图如图。

1.原电池的构成条件——“两极一液一线一反应”

 

2.原电池正、负极的判断