2019-2020年高中化学专题2化学反应与能量转化第3单元化学能与电能的转化第1课时教学案苏教版必修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3单元化学能与电能的转化第1课时教学案苏教版必修2[学习目标定位]　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.知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。3.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)。一、原电池工作原理按要求完成下列实验，并填表：实验步骤①②③④现象锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流计指针不偏转

2、无现象解释或说明锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应根据上述实验回答下列问题：1．装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？答案　化学能转化为电能；该装置称为原电池。2．原电池的工作原理①分析下图并填空：原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。②能量转化过程：原电池在工作时，负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到电子，发生还原反应，这样

3、氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有电子流产生，也就形成了电流，即化学能转变为电能。3．结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？答案　理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)；②溶液：两电极均插入电解质溶液中；③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。　1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是______________________________________。答案　DFG解析　图中A、B都只有一

4、个电极，C中是两个活动性相同的电极，E中酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D、F、G。思维启迪　原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活动性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。2.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是(　　)A．碳棒上有气体放出，溶液中c(H＋)减小B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子从a极到b极D．a极上发生了氧化反应

5、答案　B解析　显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性a＞b(碳棒)，所以a为原电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a－ne－===an＋(氧化反应)；b(正)极：nH＋＋ne－===H2↑(还原反应)。由于正极放电消耗H＋，溶液中c(H＋)减小。在外电路中，电子由a极流向b极。二、原电池原理的应用1．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上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是__________

6、____________________________________。(2)装置乙中正极的电极反应式是_________________________________________。(3)装置丙中溶液的pH变化是________。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是______________________________________。答案　(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu(3)增大　(4)D>A>B>C解析　据图Ⅰ知活动性：A>B，A作负极，电极反应式为A－2

7、e－===A2＋；据图Ⅱ知活动性：B>C，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；据图Ⅲ知活动性：D>A，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小，pH增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活动性：D>A>B>C。2.钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如图所示。回答下列问题：(1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有O2，通常溶液呈中性或弱碱性。(2)钢铁表面会形成无数微小的原电池，负极是Fe，正极是C。(3)负极反应式是2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应式是2H2O＋O2＋4e－===4OH－。(4)总反应的

8、化学方程式是2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，最终生成红色的铁锈(Fe2O3·xH2O)。(5)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被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。3．设计原电池如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。4．保护金属设备如：船体是钢铁材料，在海水中