第6章 2 第一节 第2课时 化学反应与电能(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册(人教版)不定项
第2课时 化学反应与电能
【学习目标】 1.设计实验认识构成原电池的条件,能正确判断原电池的正、负极。
2.能从宏观和微观相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。
知识点一 化学能转化为电能
1.火力发电——化学能间接转化为电能
(1)能量转化过程
化学能热能
机械能
电能
(2)化学能转化为电能的关键:燃烧(氧化还原反应)。
(3)能量转化特点:能量利用率低,污染严重。
2.原电池——化学能直接转化为电能
(1)实验探究
实验装置 | 实验现象 | 实验结论或解释 |
锌片:逐渐溶解,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:有气泡产生;电流表:指针发生偏转 | 锌失去电子变为锌离子,电子由锌片通过导线流向铜片,产生电流;溶液中的氢离子从铜片获得电子生成氢气;反应过程中产生了电能 |
(2)原电池的工作原理(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)
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①能量转化:化学能转化为电能——这种装置称为原电池。
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。
④电流方向:从正极经导线流向负极(外电路)。
3.原电池的构成条件
(1)图1装置中的铜起什么作用?铜能否用锌或石墨代替?
(2)图2中将锌片换成铜,能形成原电池吗?
答案:(1)铜为正极,能导电。不能用锌代替铜,若用锌代替铜,则两极活泼性相同,不能构成原电池;可以用石墨代替铜。
(2)不能,无自发进行的氧化还原反应。
(1)原电池工作中,电子流出的一极是负极,阳离子移向的一极是正极( )
(2)在锌铜原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液流回锌( )
(3)原电池的电极具有导电性,故电极材料必须是金属 ( )
(4)原电池工作时,正极与负极转移电子数相同( )
答案:(1)√
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(2)× 电子不能通过电解质溶液
(3)× 电极材料也可以是导电的非金属,如石墨
(4)√
原电池正、负极的判断方法
1.电能是国民生产、生活中的重要能源,目前火力发电仍然是我国电力生产量的重要组成部分。下列有关火力发电的描述正确的是( )
A.火力发电的能量转化形式为化学能直接转化为电能
B.火力发电的主要燃料为煤,煤炭是可再生能源
C.火力发电不但排放出大量温室气体,还可能导致酸雨
D.火力发电过程中,热能转化为机械能是关键
解析:选C。火力发电过程中的能量转化形式是化学能→热能→机械能→电能,化学能间接转化为电能,A错误;煤炭是不可再生能源,B错误;在燃煤过程中,会产生大量CO2和SO2,可能导致温室效应及酸雨,C正确;火力发电过程中,燃烧是关键,D错误。
2.(双选)下列关于如下图所示原电池装置的叙述正确的是( )
A.铜片是正极,电极上发生氧化反应
B.铜片质量逐渐减小
C.电流从铜片经导线流向锌片
D.铜离子移向铜片被还原
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