第六章 实验活动6 化学能转化成电能-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

本讲义聚焦“化学能转化成电能”核心知识点，从理解氧化还原反应在能量转化中的作用切入，通过电极材料实验（锌片-铜片、锌片-石墨棒有无电解质溶液的对比）和原电池实验（不同电极组合与硫酸反应），逐步引导学生总结原电池工作原理（负极氧化、正极还原、电子转移）及构成要素（氧化还原反应、活动性不同的电极、电解质溶液、闭合回路）。 该资料以实验探究为特色，通过对比实验（如锌铜与硫酸、铜石墨与硫酸的现象差异）培养学生科学探究与实践能力，结合现象解释与问题讨论发展科学思维中的证据推理。课中助力教师通过直观实验突破重难点，课后练习题（如原电池原理应用选择题）帮助学生巩固知识，查漏补缺，深化化学观念中物质变化与能量转化的认识。

实验活动6　化学能转化成电能 1.理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用，体会化学的价值。 2.认识原电池的构成要素及其作用。 1.电极材料的实验 (1)用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接，使锌片与铜片接触，观察电流表指针是否发生偏转；用石墨棒代替铜片进行上述实验。解释所观察到的现象。 电极材料 电流表指针是否发生偏转 解释 锌片、铜片 否 没有电解质溶液，无法形成原电池 锌片、石墨棒 否 (2)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。 实验装置 实验现象 解释 锌片溶解，表面产生无色气泡 锌的还原性比H2的强，溶液中的H＋直接得到Zn失去的电子生成H2 ①锌片溶解，表面产生无色气泡 ②铜片表面无明显现象 铜的还原性比H2的弱，不能置换H2，H＋在锌片表面被还原成H2 ①锌片溶解，表面产生无色气泡 ②石墨棒表面无明显现象 石墨为惰性材料，不能置换出H2，H＋在锌片表面被还原成H2 学生用书⬇第59页 2.原电池实验 按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。 实验材料 实验现象 解释 Zn、Cu、 H2SO4 ①锌片溶解 ②铜片不溶解，表面产生无色气泡 ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至铜片表面产生电流，溶液中的H＋在铜片表面获得电子生成H2 Zn、石墨、 H2SO4 ①锌片溶解 ②石墨棒表面产生无色气泡 ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至石墨棒表面产生电流，溶液中的H＋在石墨棒表面获得电子生成H2 Cu、石墨、 H2SO4 铜片不溶解，电流表指针不偏转 铜的还原性比H2弱，不能发生氧化还原反应，没有电子转移，因此不能产生电流 1.根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素。 提示：工作原理：负极失去电子发生氧化反应，电子通过导线流入正极，溶液中的离子在正极上得到电子发生还原反应。 构成要素：①化学反应：氧化还原反应。②装置条件：a.活动性不同的电极，b.电解质溶液，c.形成闭合回路。 2.指出原电池实验中铜锌原电池的电极名称，并写出电极反应和电池总反应。 提示：Zn：负极，Zn－2e－Zn2＋； Cu：正极，2H＋＋2e－H2↑； 电池总反应：Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑。 3.在原电池实验中，若锌片、铜片接触，插入硫酸溶液，能否观察到电流表指针偏转？ 提示：不能。 1.某原电池装置的总反应为Cu＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2，下列说法正确的是(　　) A.正极上发生氧化反应 B.装置工作时，溶液中的Cl－向正极移动 C.正极可用Fe作电极材料 D.装置工作时每转移1 mol电子，将消耗32 g Cu 答案：D 解析：结合Cu＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2，Cu失去电子作负极，发生氧化反应，正极上铁离子得到电子，发生还原反应，故A错误；电池工作时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，则Cl－向负极移动，故B错误；正极材料可以使用惰性电极或者活泼性弱于Cu的金属电极，不可用Fe作正极材料，故C错误；负极的电极反应为Cu－2e－Cu2＋，装置工作时每转移1 mol电子，将消耗×64 g/mol＝32 g Cu，故D正确。 2.理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。下列能设计成原电池且b极质量增加的是(　　) 选项 a极 b极 X溶液 A C Fe 稀硫酸 B Cu Ag 酒精溶液 C Zn Cu FeCl3溶液 D Fe Ag CuSO4溶液 答案：D 解析：铁与稀硫酸反应是氧化还原反应，但表现为b极溶解，A不符合题意；铜和银插在酒精溶液中，酒精属于非电解质，不能构成原电池，B不符合题意；锌与氯化铁发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁，b极质量不会增加，C不符合题意；铁与硫酸铜发生置换反应，是氧化还原反应，且b极上铜离子得电子生成铜单质从而质量增加，D符合题意。 3.某锌—空气电池反应为2Zn＋O22ZnO，电解质溶液为NaOH溶液。下列说法错误的是(　　) A.锌片作电池的负极 B.电池工作时，电解质溶液中OH－向正极移动 C.氧气在正极发生还原反应 D.理论上每转移1 mol电子消耗标准状况下氧气的体积为5.6 L 答案：B 解析：锌失去电子，被氧化，锌片作电池的负极，A正确；原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以电池工作时，电解质溶液中OH－向负极移动，B错误；氧气在正极发生得到电子的还原反应，C正确；1 mol氧气在反应中得到4 mol电子，理论上每转移1 mol电子消耗0.25 mol氧气，标准状况下的体积为5.6 L，D正确。 4.纸电池是近年来电池研发领域的新成果，组成与传 学生用书⬇第60页 统电池类似，其像纸一样轻薄柔软的特点使得它在制作方法和应用范围上均有很大突破，纸电池基本构造如图所示。有关纸电池的说法正确的是(　　) A.a、b电极必须使用金属材料 B.若a极为铜、b极为锌，c中含蔗糖溶液时，电流计指针发生偏转 C.若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D.若a极为铝、b极为镁，c中含氢氧化钠溶液时，铝为负极 答案：D 解析：a电极和b电极分别为电池的两极，隔膜c中为电解质溶液，根据a和b电极的活泼性或者发生的反应可以判断正负极；原电池的两个电极材料不一定都是金属材料，还可以是金属和导电非金属材料(如石墨等)，故A错误；铜片、锌片、蔗糖溶液不能构成原电池，因为蔗糖不是电解质，故B错误；铁片、铜片、稀硝酸溶液构成的原电池中，Fe比Cu活泼，所以Fe是负极，Cu是正极，故C错误；镁与氢氧化钠不反应，故铝为负极，总反应：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $