专题6 第三单元 第1课时 化学能转化为电能-【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(苏教版)
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
[学习目标] 1.通过实验探究认识化学能可以转化为电能及原电池的构成条件。 2.会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式(离子方程式)。 3.体会研制新型电池的重要性,形成化学有助于提高人类生活质量的观念。
任务一 原电池工作原理
1.基础实验
实验装置 | 实验现象 | 实验结论 |
锌片:逐渐溶解,表面有气泡产生 铜片:没有变化 | 锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与稀硫酸不反应 | |
锌片:逐渐溶解,表面有气泡产生 铜片:没有变化 | 锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与稀硫酸不反应 | |
锌片:逐渐溶解 铜片:表面有气泡产生 | 锌失去电子,形成锌离子进入溶液,氢离子在铜片上得到电子生成氢气 | |
锌片:逐渐溶解 铜片:表面有气泡产生 电流计:指针发生偏转 | 锌失去电子形成锌离子进入溶液,电子经过导线流向铜片,产生电流,氢离子在铜片上得到电子生成氢气,反应过程中产生了电能 |
2.原电池
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(1)概念:把化学能转变为电能的装置;原电池反应的本质是氧化还原反应。
(2)工作原理: (以Zn-H2SO4-Cu原电池为例)
电极材料 | 锌 | 铜 |
电极名称 | 负极 | 正极 |
电极反应 | Zn-2e- | 2H++2e- |
反应类型 | 氧化反应 | 还原反应 |
外电路 电子流向 | 由锌片沿导线流向铜片 | |
内电路 离子移向 | 溶液中H+向正极移动,在铜片上被还原为H2 | |
原电池 总反应 | Zn+2H+ | |
(3)构成条件
[交流研讨1] 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非金属材料(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。
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[交流研讨2] 下列装置中哪些能够组成原电池?不能构成原电池的请分别说明理由。
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提示:③⑤;①中只有一个电极,②中两个电极的活泼性相同,④中酒精为非电解质溶液,不能导电,⑥中未形成闭合回路。
[交流研讨3] 如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示。
(1)若两电极分别为Zn和石墨,则X:Zn,Y:石墨。
(2)若两电极分别为Fe和石墨,电解质溶液为CuSO4溶液,则正极反应式为Cu2++2e-Cu,溶液中S
向X(填“X”或“Y”)极移动。
(3)此装置X极发生的反应类型为氧化反应(填“还原反应”或“氧化反应”),外电路电流的方向为Y→电流计→X。
1.原电池的工作原理图示(以Zn-H2SO4-Cu原电池为例)
2.原电池中的三个方向
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