2019-2020年高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化教学案苏教版必修2

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1、2019-2020年高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化教学案苏教版必修2[课标要求]1．通过实验探究认识化学能可以转化为电能。2．从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。3．会书写简单的原电池电极反应式及电池总反应方程式。4．知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。　1．构成原电池的条件(1)有活泼性不同的两个电极；(2)电极插入电解质溶液中；(3)电极间形成闭合回路；(4)能自发地发生氧化还原反应。2．原电池工作原理口诀原电池分两极(正、负)；负极氧化正(极)还原；电子由负(极)流向正(极)；阳(离子)向正(极)阴(离子

2、)向负(极)。3．原电池正、负极的判断化合价升高―→失去电子―→发生氧化反应―→负极；化合价降低―→得到电子―→发生还原反应―→正极。4．钢铁发生电化学腐蚀的电极反应和总反应负极反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。原电池及其工作原理1．实验探究[实验1]把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。[实验2]把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象。实验1、2现象：实验1、2中现象相同，

3、均为锌片周围有气泡产生，铜片周围无明显现象。实验结论：锌在金属活动性顺序中位于氢前面，能置换酸中氢；铜片在金属活动性顺序中位于氢后面，不能置换酸中氢。[实验3]用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，观察实验现象。[实验4]在导线中间接一个灵敏电流计，观察实验现象。实验3、4现象：锌片周围无气泡产生，铜片周围有气泡产生；电流计指针发生偏转。实验结论：锌、铜用导线连接后插入稀硫酸溶液中，导线中有电流产生。2．原电池(1)概念：将化学能转变为电能的装置。(2)工作原理(以锌－铜－稀H2SO4原电池为例)：(3)构成条件a．有活泼性不同的两个电极b．电极插入电解质溶液中c．电极间构成

4、闭合回路d．能自发地发生氧化还原反应(4)原电池的电极反应负极→流出电子→发生氧化反应，正极→流入电子→发生还原反应。[特别提醒]　原电池的正极是导体，它不参与化学反应；负极反应不一定是负极材料本身的反应，有的原电池的负极既是导体又是负极反应物(如铜锌原电池)，有的原电池负极的作用是导体(如H2、O2燃料电池)，它不参与化学反应。1．将铁片、镁片用导线连接插入稀硫酸中，则铁片上发生什么反应，电极反应式如何书写？提示：镁比铁活泼，镁作负极，铁作正极，铁电极上发生还原反应，电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。2．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

5、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。3．原电池内部阴、阳离子是如何移动的？提示：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。1．原电池的判断2．原电池正负极的判断1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)原电池是一种电能转化为化学能的装置(　　)(2)负极失去电子发生氧化反应(　　)(3)正极是电子流出极(　　)(4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀H2SO4中，锌片上有大量气泡产生(　　)解析：(1)原电池是一种将化学能转化为电能的装置。(3)正极是电子流入的一极。(4)H＋在铜片上

6、被还原成H2，铜片上会有大量气泡产生。答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×2．如图所示的装置，能够组成原电池产生电流的是________。解析：A项中两个电极相同；B项中蔗糖是非电解质；C、D项没有形成闭合回路，因此A、B、C、D都不符合原电池的构成条件，不能产生电流。答案：EF原电池原理的应用1．钢铁的电化学腐蚀(1)电化学腐蚀金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。(2)钢铁的电化学腐蚀电解质溶液钢铁表面水膜中含有H＋和OH－，还溶有O2等气体电极负极材料：Fe，电极反应：Fe－2e－===Fe2＋正极材料：C，电极反应：O2＋

7、4e－＋2H2O===4OH－总反应2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，进一步被氧化，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3易分解生成铁锈(Fe2O3·xH2O)2．金属活动性强弱的判断由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生(1)装置甲中负极的电极反应式是A－2e－===A2＋。(2)装置乙中正极的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。1．锌与稀硫酸反