高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課件 蘇教必修2

《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課件 蘇教必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課件 蘇教必修2（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能專題2第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2.理解原電池的概念及工作原理。3.了解原電池的構(gòu)成與設(shè)計(jì)。核心素養(yǎng)1.科學(xué)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負(fù)極。2.創(chuàng)新意識(shí)：利用原電池原理能設(shè)計(jì)原電池。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究一、原電池工作原理實(shí)驗(yàn)步驟解釋或說明_鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而銅則不能鋅與稀硫酸反應(yīng)，但氫氣在銅片上產(chǎn)生，導(dǎo)線中有電流鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，但導(dǎo)線中無電流乙醇是非電解質(zhì)，與鋅、銅都不反應(yīng)2.原電池的概念原電池的概念原電池是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝

2、置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是 反應(yīng)。3.原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件理論上，自發(fā)的 反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。具體條件是：(1)具有 的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。(2)溶液：兩電極均插入 溶液中。(3)導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成閉合回路。化學(xué)氧化還原電氧化還原活動(dòng)性不同電解質(zhì)4.原電池的工作原理原電池的工作原理(1)分析下圖并填空原電池總反應(yīng)式： 。(2)能量轉(zhuǎn)化： 能轉(zhuǎn)變?yōu)?能。Zn2H=Zn2H2化學(xué)電負(fù)極氧化反應(yīng)正極還原反應(yīng)Zn-2e-=Zn22H+2e-=H2歸納總結(jié)歸納總結(jié)例例1如圖所示裝置能夠組成原電池的是_。其他不能構(gòu)成原電池的說明理由：_。EFG A裝置的兩個(gè)電極

3、的活潑性相同，電子不會(huì)流動(dòng)形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個(gè)分開的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無導(dǎo)線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池答案思維啟迪原電池的判定方法：一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個(gè)活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。例例2如圖，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯(cuò)誤的是A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動(dòng)D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)答案解析解析解析原電池中，負(fù)極

4、金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D項(xiàng)正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、原電池原理的應(yīng)用1.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)電化學(xué)腐蝕金屬跟 接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化的腐蝕。電解質(zhì)溶液(2)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕電解質(zhì)溶液鋼鐵表面水膜中含有 ，還溶有O2等氣體電極負(fù)極材料： ，電極反應(yīng)：_正極材料： ，電極反應(yīng)：_總反應(yīng) ，進(jìn)一步被氧化， ，F(xiàn)e(OH)3易分解生成鐵銹(Fe2O3xH2O)H和OHFeC2FeO22H2O=2Fe(OH

5、)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe2e=Fe2O24e2H2O=4OH2.金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的判斷由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是。(3)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 。A2e=A2Cu22e=CuDABC歸納總結(jié)歸納總結(jié)原電池工作原理的應(yīng)用原電池工作原理的應(yīng)用(1)比較金屬活動(dòng)性原電池中，作負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比作正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。(2)改變化學(xué)反應(yīng)速率如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能

6、構(gòu)成原電池的正負(fù)極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。(3)設(shè)計(jì)原電池如：把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計(jì)成原電池，可用Fe作負(fù)極，銅(或石墨)作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液。(4)保護(hù)金屬設(shè)備如：船體是鋼鐵材料，在海水中易被腐蝕，在船體外殼焊接上比鐵活潑的金屬(如Zn)，則構(gòu)成以Zn、Fe為電極的原電池，Zn被消耗掉而Fe得到保護(hù)。例例3(2018臺(tái)州月考)在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總化學(xué)方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說法正確

7、的是A.鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B.鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的 區(qū)域C.鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)： 2H2OO24e=4OHD.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕答案解析解析解析鐵作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；鐵片負(fù)極腐蝕最嚴(yán)重，由于離子的移動(dòng)，在正極區(qū)域生成鐵銹最多，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；鐵作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Fe2e=Fe2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，鐵作負(fù)極，碳作正極，選項(xiàng)D正確。例例4某原電池的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，該原電池正確的組成是選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuZnHC

8、lBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2答案解析解析解析將ZnCu2=Zn2Cu拆開兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Zn2e=Zn2。還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu22e=Cu。則電池的負(fù)極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲娊赓|(zhì)溶液中含Cu2。(1)依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。(2)選擇合適的材料電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料。電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。設(shè)計(jì)原

9、電池的方法方法技巧方法技巧原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源()(2)NaOHHCl=NaClH2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池()(3)原電池中的陽離子由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)()(4)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅()(5)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快()12345答案2.如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是A.電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為

10、化學(xué)能的裝置C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅答案解析1234512345解析解析A項(xiàng)，銅作正極，鋅作負(fù)極，因此電子由鋅流向銅，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋅作負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確；D項(xiàng)，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯(cuò)誤。3.在鋼鐵腐蝕過程中，下列五種變化可能發(fā)生的是Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3O2被還原產(chǎn)生H2 Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O雜質(zhì)碳被氧化A. B.C. D.答案解析12345解析解析本題考查鋼鐵的電化學(xué)腐蝕。在腐蝕過程中，負(fù)極Fe2e=Fe2，正極O2或H得電子，F(xiàn)e2與OH結(jié)合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e

11、(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3失水形成鐵銹。A. B.C. D.4.下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是答案解析1234512345解析解析中的鋅作負(fù)極，腐蝕速率最快；中的鋅與外界不接觸，腐蝕速率最慢；中的鋅作正極，腐蝕速率比中的鋅要慢；因此腐蝕速率由慢到快的順序?yàn)?，故B正確。5.在銅鋅原電池中(如下圖)，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。12345答案解析負(fù)氧化Zn2e=Zn2鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式_；銅片上觀察到的現(xiàn)象為_，原電池總反應(yīng)的離子方程式為_。鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時(shí)，銅鋅原電池的負(fù)極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，所以銅極不斷變粗，原電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。12345