化学能转化为电能学案

高一化学教学案(11)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化学能转化为电能编写：于建东 审核：许乃祥班级： 学号： 姓名： 【学习目标】1、初步认识原电池的原理和一般构成条件；2、培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和创造性思维和探究能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力；【知识梳理】一、化学能转化为电能（一）原电池原理探究（进行下列实验记录在下表中）：1、将一块锌片和一块铜片分别插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。2、将一块锌片和一块铜片同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。3、用导线把锌片和铜片连接，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。4、在锌片和铜片之间连接一个电流计后，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。 实验现象结论实验1锌片上 。铜片上 。化学方程式： ，说明金属活动性性： Zn Cu。实验2锌片上 。铜片上 。实验3铜片上 。实验4电流计指针 。产生了 。电流表指针为何会发生偏转？电子从何而来？铜片上产生的气泡是如何形成的呢？原电池的定义：我们称_的装置为原电池。（二）原电池工作原理以Zn、Cu原电池为例项目ZnCu电极反应电子得失反应类型电极性质总反应能量转化（三）原电池的构成条件1、能自发地发生_反应。2、两个电极，其中一个相对较_的金属为负极，另一个相对较_的金属或非金属导体为正极。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中去。3、必须是_溶液。4、形成闭合回路。说 明：构成原电池的四个基本条件是相互联系的，不能孤立、片面地理解，在四个基本条件当中，氧化还原反应是核心；判断某装置是否为原电池，要以构成原电池的基本条件为判断标准，不能仅凭装置的外形下结论；构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据。（四）原电池原理的应用1、设计各种实用电池,使其具有节约能源、方便、环保等优点以满足人类需要及可持续发展的要求。讨论：在一块表面无锈的铁片上滴上一大滴含酚酞的食盐水后可以看到液滴逐渐呈现红色，并慢慢形成褐色的锈斑。这是为什么？试说明产生此现象的原因？2、金属的腐蚀及防护吸氧腐蚀析氢腐蚀负极反应正极反应总反应铁锈的形成： Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3xH2O【典例分析】例1.在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是 （ ）A锌片是正极，铜片上有气泡产生 B电流方向是从锌片经导线流向铜片C溶液中的阳离子向正极移动 D电解液的PH值逐渐减小例 2实验中欲快速制得H2 , 最好的方法是 （ ）A纯锌与稀硫酸 B纯锌与浓硫酸 C纯锌与稀盐酸 D粗锌（含铜杂质）与稀硫酸例 3下列哪些装置可以构成原电池？并写出电池总反应。新课标第一网硫酸铜AAZnCu稀硫酸BAZnC酒精DAZnCu稀硫酸EAZnZn稀硫酸CZnCuA稀硫酸FCuZn逐一分析不能构成原电池装置的原因。例 4把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，d极上产生大量气泡；a、c相连时，电流由c经导线流向a；b、d相连电子由d经导线流向b，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 （ ）Aabcd Bacdb Ccabd D bdca例 5将铜片与锌片连接后浸入稀硫酸中构成原电池,当导线上通过6.021023个电子时,锌失去电子 mol,锌片质量减少 g,铜片表面析出气体 L(标况).【思维训练】1.某原电池的总反应的离子方程式是： ZnCu2Zn2Cu依据此反应设计的原电池的正确组合是 （ ）正极负极电极同时浸入ACuZn稀盐酸BZnZn硫酸铜溶液CCuZn氯化铜溶液DCuZn四氯化碳2.已知空气锌电池的电极反应：锌片：Zn2OH-2e- ZnO H2O，石墨：1/2 O2H2O 2e- 2OH-据次推断锌片是 （ ）A.负极，被氧化 B.负极，被还原 C.正极，被氧化 D.正极，被还原3.关于原电池的下列说法中错误的是 （ ）A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置 B.电子流出的一极为负极C.原电池中，正极发生氧化反应 D.比较不活泼的一极为正极4.将铜棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液中,当导线中有0.2mol电子通过时,负极质量的变化是 （ ）A.增加6.5g B.减少6.5g C. 增加6.4g D. 减少6.4g5.根据下列事实：X+Y2+=X2+Y；Z+2H2O（冷水）=Z（OH）2+H2；Z2+的氧化性比X2+弱；由Y、W做电极组成的原电池，电极反应为W2+2e-=W，Y2e-=Y2+。可知X、Y、W、Z的还原性由强到弱的顺序是 （ ）A.XZYW B.ZWXY C.ZXYW D.ZYXW6.有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。下列推断不合理的是（ ）A.Zn是负极，电极反应式是2Zn-4e-=2Zn2+B.Pt是正极，电极反应式是O2+4H+4e-=2H2OC.在整个原电池反应中，Zn是还原剂，体液中的溶解氧是氧化剂D.Pt的性质比Zn活泼7.下列有关钢铁腐蚀的叙述正确的是 ( )A.吸氧腐蚀时正极放出氧气 B.析氢腐蚀时正极放出氢气C.化学腐蚀的速率超过电化学腐蚀的速率 D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍8.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 （