2019_2020学年高中化学专题2化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源学案苏教版.docx

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1、第1课时　化学能转化为电能　化学电源　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的电极反应式及电池总反应方程式(离子方程式)。　4.了解常见的化学电源以及它们在生产和生活中的应用。　5.了解金属的电化学腐蚀。　化学能转化为电能——原电池一、原电池的定义　把将化学能转变为电能的装置称为原电池。二、原电池的构成条件1．电极材料，两种活动性不同的金属或金属和其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)。2．两电极必须浸在电解质溶液中，两电极

2、之间要用导线连接，形成闭合回路。3．氧化还原反应自发进行(较活泼的金属电极材料能与电解质溶液发生氧化还原反应)。三、原电池的工作原理1．外电路中：较活泼金属材料作负极，失去电子，电子经外电路流向较不活泼金属或导体(正极)，而使外电路中产生电流。2．内电路中：电解质溶液内，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，使电流通过电解质溶液。四、电极反应以铜锌(稀硫酸)原电池为例，如图所示。负极(锌)反应式：Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应；现象：锌不断溶解。正极(铜)反应式：2H＋＋2e－===H2↑，发生还原反应；现象：

3、有气泡逸出。总反应式：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。五、金属的电化学腐蚀1．电化学腐蚀(1)条件：不纯的金属跟电解质溶液接触。(2)反应：发生原电池反应。(3)结果：较活泼的金属失去电子而被氧化。2．钢铁的腐蚀(1)条件①电极：铁和少量碳形成两个电极。②电解质溶液：水膜中含有少量H＋和OH－及O2等气体。(2)电极反应(以吸氧腐蚀为例)①负极(Fe)反应式：2Fe－4e－===2Fe2＋。②正极(C)反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。1．下列各装置露置在空气中，能在外电路获得电流的是(　　)解析

4、：选B。A项，两极的材料相同，不能形成原电池；C项，酒精是非电解质，不能形成原电池；D项，没有形成闭合回路，不能获得电流。2．已知锌空气电池的电极反应如下：锌电极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；石墨电极：O2＋H2O＋2e－===2OH－。可以判断石墨电极是(　　)A．负极，发生还原反应B．正极，发生氧化反应C．负极，发生氧化反应D．正极，发生还原反应解析：选D。锌空气电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应。3．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程

5、中不能发生的化学反应是(　　)A．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3B．2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2C．O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．Fe－3e－===Fe3＋解析：选D。只考虑到Fe与O2在室温下不反应而错选B。洗过的铁锅在空气中放置，可发生吸氧腐蚀。电极反应式分别为负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；总反应式：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，而Fe(OH)2在空气中又易被氧化为Fe(OH)3。1．构成原电池的必

6、要条件(1)具有活泼性不同的两个电极，或者是金属与石墨构成的两个电极，而且要求其中较活泼的金属能与电解质溶液发生氧化还原反应。(2)电解质溶液：根据电极的性质选择合适的酸、碱或者盐作为电解质溶液，以利于电极发生化学反应。电解质溶液的作用：一是参与氧化还原反应，二是在溶液中构成闭合回路，起到导电的作用。(3)形成闭合回路：外电路有导线导电，内电路有电解质溶液和电极导电(有时两个电极直接接触可以省略外部导线)。2．原电池正、负极的判断方法(1)根据组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非

7、金属为正极。(2)根据电流方向或电子流动方向判断在外电路中，电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。(3)根据原电池中电解质溶液内离子的定向流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。(4)根据原电池两极发生的反应来判断原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。(5)根据现象判断溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。正确理解电极反应(1)负极：还原剂－ne－===氧化产物，正极：氧化剂＋ne－===还原产物；(2)正极上得电子发生还原反应的

8、物质可能是溶液中的阳离子，也可能是电解质溶液中溶解的O2，而正极本身不损耗；(3)负极上失电子的物质可能是电极本身，也可能是其他物质发生氧化反应。3．原电池的应用(1)加快氧化还原反应速率如实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，粗锌中的杂质和锌、稀硫酸(或稀盐酸)形成原电池，加快了锌的氧化，使产生H2的速率加快。(