2023-2024學(xué)年蘇教版必修第二冊 專題6　第3單元　課題1　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 課件（36張）

專題6化學(xué)反應(yīng)與能量變化第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化課題1化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標活動方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標1.知道化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)化學(xué)能與其他能量形式的轉(zhuǎn)化。2.以原電池為例認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度初步認識原電池的工作原理。3.能辨識簡單原電池的構(gòu)成要素，并能分析簡單原電池的工作原理?；顒臃桨?.完成下列實驗，將實驗現(xiàn)象和得出的結(jié)論填入表格中：步驟1：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察實驗現(xiàn)象。步驟2：把一塊鋅片和一塊銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察實驗現(xiàn)象。步驟3：用導(dǎo)線把步驟2中的鋅片和銅片連起來，觀察實驗現(xiàn)象?；顒右唬禾骄炕瘜W(xué)電源供電的基本原理步驟4：在步驟3的導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計(如左下圖所示)，觀察實驗現(xiàn)象。原電池示意圖實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論或解釋步驟1步驟2步驟3步驟4鋅片表面有氣泡，銅片表面無明顯變化鋅片表面有氣泡，銅片表面無明顯變化銅片表面有氣泡，鋅片表面無明顯現(xiàn)象銅片表面有氣泡，鋅片表面無明顯現(xiàn)象，電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)，銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)，銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅失去電子溶解，銅片上氫離子得到電子生成氫氣該裝置產(chǎn)生了電流(1)上述步驟3、4的裝置中，________能轉(zhuǎn)化為______能。這兩個裝置中發(fā)生反應(yīng)的總離子方程式為___________________________。(2)實驗中，鋅失去________，發(fā)生________反應(yīng)，作原電池的______極，銅片為原電池的______極，溶液中______得到________，產(chǎn)生氣體。(3)分別寫出負極和正極的電極反應(yīng)式，注明反應(yīng)類型?！敬鸢浮?/p>

負極：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))正極：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應(yīng))化學(xué)電Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑電子氧化負正H＋電子【思考】(1)步驟3、4的裝置中銅片不與稀硫酸反應(yīng)，為什么銅上會有氫氣生成？【答案】

雖然銅不活潑，不能失去電子，但鋅比銅活潑，鋅與稀硫酸接觸時，失去電子，這些電子沿著導(dǎo)線傳遞到銅的表面，被溶液中接近的氫離子獲得后，生成了氫氣。(2)若將步驟3的裝置中銅片換作石墨棒，能否產(chǎn)生電流？電極反應(yīng)有無變化？【答案】

改為石墨棒后，仍可形成原電池，產(chǎn)生電流。更換后鋅作負極，石墨棒作正極，電極反應(yīng)與電池總反應(yīng)均不變。(3)若將步驟3的裝置中稀硫酸換成硫酸銅溶液，能否產(chǎn)生電流？電極反應(yīng)有何不同？【答案】

將稀硫酸換成硫酸銅溶液，同樣能構(gòu)成原電池，產(chǎn)生電流。Zn作負極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋；銅作正極，溶液中的Cu2＋在銅電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，總反應(yīng)式為Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。2.原電池裝置如圖所示。什么是原電池？原電池的電極上分別發(fā)生什么反應(yīng)？原電池中電子轉(zhuǎn)移的方向是什么？電解質(zhì)中離子移動的方向是什么？【答案】

原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。原電池的兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。還原劑在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；氧化劑在正極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。電子通過導(dǎo)線由原電池負極流向正極。溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。3.按右下圖裝置完成下列實驗，并根據(jù)電流計偏轉(zhuǎn)方向確定A、B電極的類型。序號A、B的材料電流計是否偏轉(zhuǎn)A、B的電極類型ABAB①CuC②FeC③CuAl④FeCu⑤CuZn偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)負極負極正極負極正極正極正極負極正極負極(1)若兩種金屬作電極，一般來說何種金屬作正極，何種金屬作負極？如果一種電極是金屬，一種電極是石墨，則電極的規(guī)律又如何？【答案】

較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬作正極。金屬電極作負極，石墨電極作正極。(2)原電池的負極和正極分別發(fā)生什么類型的反應(yīng)？【答案】

負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。【歸納總結(jié)】1.結(jié)合前面介紹的各種原電池裝置，分析討論構(gòu)成原電池有哪些基本要素。一般什么反應(yīng)可能會形成原電池？【答案】

構(gòu)成原電池的要素有：兩個活動性不同的電極；兩電極均插入電解質(zhì)溶液中；兩電極用導(dǎo)線相連，且形成閉合電路。一般自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(放熱)可能會形成原電池?；顒佣涸姵氐臉?gòu)成要素2.下列裝置能形成原電池的有(

)【答案】

B1.鋼鐵在潮濕的空氣中很容易被腐蝕，因為在潮濕的空氣中，鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜，水膜里含有少量H＋、OH－和氧氣等，從而形成一層電解質(zhì)溶液，它與鋼鐵里的鐵和少量碳形成無數(shù)微小的原電池。寫出電極反應(yīng)式和溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子、化學(xué)方程式，解釋鐵銹是怎樣生成的?；顒尤禾骄夸撹F的電化學(xué)腐蝕原理，了解其應(yīng)用【答案】

負極(鐵)：Fe－2e－===Fe2＋正極(碳)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－鐵失去電子被氧化，F(xiàn)e2＋與OH－結(jié)合成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3在一定條件下發(fā)生脫水反應(yīng)，生成紅色的鐵銹(主要成分為Fe2O3·xH2O)。2.什么叫電化學(xué)腐蝕？鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理在生活中有廣泛應(yīng)用，如生活中常用的取暖產(chǎn)品——暖貼，閱讀教材，了解暖貼放熱的原理?！敬鸢浮?/p>

不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子被氧化，這種腐蝕叫作電化學(xué)腐蝕。暖貼的內(nèi)部含鐵粉、活性炭、食鹽、蛭石、木粉的混合物。鐵粉、活性炭、食鹽一旦與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸就會構(gòu)成原電池，木粉能夠吸水并保持水分，蛭石能夠保溫。原電池的形成提高了鐵被氧氣氧化的速率，短時間內(nèi)產(chǎn)生較多的熱，供人們?nèi)∨＝Y(jié)合原電池原理，討論原電池有哪些應(yīng)用?！敬鸢浮?/p>

原電池原理可用于比較金屬活動性，通常情況下活性較強的金屬作負極(有例外)。根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象可以判斷原電池的正、負極，一般析出金屬或產(chǎn)生氫氣的一極為原電池的正極。原電池可用于改變化學(xué)反應(yīng)速率，如Zn和稀硫酸反應(yīng)時，滴加少量CuSO4溶液，Zn置換出的銅與鋅能構(gòu)成原電池，從而提高Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。利用原電池原理，設(shè)計保護金屬的方法，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)，構(gòu)成原電池，比鐵活潑的金屬被氧化，鐵得到保護?；顒铀模河懻撛姵卦淼钠渌麘?yīng)用課堂反饋2451379681.下列各裝置露置在空氣中，能在外電路獲得電流的是(

)【解析】

A、D項，兩極的材料相同，不能形成原電池；C項，酒精是非電解質(zhì)，不能形成原電池?！敬鸢浮?/p>

B2451379682.(2021·揚州期末)某原電池裝置如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(

)A.電子由銅棒流出B.能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.反應(yīng)一段時間后，溶液變藍D.鋅片上發(fā)生氧化反應(yīng)【解析】

電子由Zn極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，A錯誤；該裝置為原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B錯誤；Cu為正極，溶液中的H＋在正極上得電子生成H2，C錯誤；Zn為負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確。【答案】

D245379683.下列有關(guān)原電池的敘述不正確的是(

)A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.在原電池中，電子流出的一極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)C.在原電池中，電解質(zhì)溶液中的陰離子會移向負極D.構(gòu)成原電池的兩個電極必須是活潑性不同的兩種金屬1【解析】

原電池中能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A正確；原電池中，負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則電子流出的一極是負極，B正確；原電池中，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，C正確；構(gòu)成原電池的兩個電極不一定都是金屬，可以是一極為較活潑的金屬，另一極為石墨棒等，D錯誤?！敬鸢浮?/p>

D245379684.A、B、C都是金屬，B中混有C時，只有C能被鹽酸溶解；A、B與稀硫酸組成原電池時，A為電池的正極。A、B、C三種金屬的活動性順序為(

)A.A＞B＞C B.A＞C＞BC.C＞B＞A D.B＞C＞A1【解析】

B中混有C時，只有C能被鹽酸溶解，根據(jù)金屬活動順序，推出C比B活潑，A、B與稀硫酸構(gòu)成原電池，A為正極，則B為負極，根據(jù)原電池工作原理，推出B比A活潑，綜上所述，金屬活動性強弱順序是C>B>A，故C正確?！敬鸢浮?/p>

C245379685.(2022·揚州高一下期末)某原電池裝置如圖所示，下列說法正確的是(

)A.Cu作負極B.電子由Fe棒經(jīng)導(dǎo)線流向Cu棒C.Fe棒發(fā)生的電極反應(yīng)：Fe－3e－===Fe3＋D.每生成22.4LH2，轉(zhuǎn)移電子2mol1【解析】

金屬性Fe>Cu，F(xiàn)e作負極，Cu作正極，電子由負極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，A錯誤，B正確；負極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，C錯誤；不知氣體狀態(tài)，無法計算H2的物質(zhì)的量，D錯誤?！敬鸢浮?/p>

B245379686.一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，該反應(yīng)的原電池組成正確的是(

)1【解析】

由電池反應(yīng)式Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu知，F(xiàn)e失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極，A、B錯誤；酒精是非電解質(zhì)，不導(dǎo)電，不能作電解質(zhì)溶液，D錯誤。故選C。選項ABCD正極FeFeCuCu負極CuCuFeFe電解質(zhì)溶液CuSO4H2SO4CuCl2酒精【答案】

C245379687.(2022·鹽城高一下期末)如下圖所示裝置中，觀察到M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是(

)1

選項MNPA銀鋅硝酸銀溶液B銅鐵稀鹽酸C鋅銅稀硫酸溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液245379681【解析】

N變細，說明N極是負極，金屬溶解，N的金屬性強于M，C、D不符合條件；M變粗，說明溶液中有金屬陽離子在正極得電子，A符合條件，B不符合條件?！敬鸢浮?/p>

A245379688.(2022·日照高一下期末)“暖寶寶”具有即時發(fā)熱、長效保溫的優(yōu)點，深受人們的喜愛。某品牌“暖寶寶”主要成分：鐵粉、水、活性炭、食鹽等。下列說法正確的是(

)A.正極反應(yīng)物為H＋B.負極上的電極反應(yīng)，每反應(yīng)1molFe轉(zhuǎn)移3mole－C.“暖寶寶”能長效保溫是因為發(fā)生了原電池反應(yīng)，減小了反應(yīng)速率D.“暖寶寶”使用后變硬，其主要成分為氯化鈉、三氧化二鐵、炭粉等固體1245379681【解析】

正極反應(yīng)物為氧氣，A錯誤；負極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，B錯誤；構(gòu)成原電池反應(yīng)，增大鐵被氧氣氧化的速率，C錯誤；“暖寶寶”使用后，鐵變成氧化鐵，D正確。【答案】

D245379689.Ⅰ.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進行實驗。1裝置甲

乙

丙現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生(1)裝置