高三化学导学案：化学能转化为电能 (含答案)

⼈教版⾼中化学必修2精品导学案（答案）必修⼆第⼆章第⼆节化学能与电能学案第⼆章第2节化学能与电能课前预习学案⼀、预习⽬标1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、通过预习尝试填写有关锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源⼆、预习内容1、燃煤发电的流程：_______________________________________________________化学能转换为电能的关键:__________________________________________________3、化学电池的反应本质__________________________________________________________4、常见的化学电源有____________________________________________________________三、提出疑惑课内探究学案⼀、学习⽬标1、了解燃煤发电的流程及关键步骤2、掌握锌铜原电池的基础知识3、记住化学电池的本质4、了解常见电源⼆、学习重难点：掌握锌铜原电池的基础知识三、学习过程㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________ 化学能转换为电能的关键______________________________________________________ (⼆) 探究化学能与电能的转化尝试填写下表：⑵原电池中如何判断正负极？⑶正极⾦属起啥作⽤？啥在正极上得电⼦？⑷正负极发⽣的反应类型？【知识应⽤】1、⽤下列物质设计⼀个原电池CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、Fe棒、Cu 棒、C棒、Zn⽚、Cu⽚、铜线、2、画出装置图㈢、常见电源___________________________________________________________________(四)当堂检测1.原电池中发⽣的化学反应属于 ____________________ ,原电池将_______能转化为____能。

第3节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理1．了解原电池的工作原理。

(重点)2．能写出电极反应式和电池反应方程式。

(重点)3．学会设计简单原电池装置。

原电池的工作原理[基础·初探]教材整理1铜锌原电池实验1．实验装置2．实验现象及分析实验现象检流计指针偏转；锌片溶解，铜片变粗电极反应负极(锌极)：Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应正极(铜极)：Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应电子流向电子由锌片通过导线流向铜片电池反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu能量转换化学能转化成电能1．原电池(1)定义：能将化学能转化为电能的装置。

(2)电极名称及电极反应。

①负极：电子流出的一极，发生氧化反应。

②正极：电子流入的一极，发生还原反应。

(3)原电池的构成条件。

①两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。

②电解质溶液。

③构成闭合回路。

④能自发发生的氧化还原反应。

2．工作原理外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。

[探究·升华][思考探究]1799年，意大利科学家伏特发明了世界上最早的电池——伏特电池。

1836年，英国科学家丹尼尔对“伏特电池”进行了改良，制造了一个能稳定工作的铜锌原电池，称为“丹尼尔电池”。

其基本构造如图所示。

问题思考：(1)该装置中电子移动方向如何？溶液中的SO2－4通过盐桥移向锌极吗？【提示】该原电池中负极是锌，正极是铜，电子由锌极流向铜极，盐桥中的K＋向正极移动，Cl－向负极移动，从而平衡电荷，溶液中的SO2－4不会通过盐桥移向锌极。

(2)取出盐桥，检流计指针还会偏转吗？【提示】取出盐桥，不能构成闭合回路，检流计指针不会偏转。

(3)将盐桥改为铜导线连接两种溶液，检流计指针还能偏转吗？【提示】将盐桥改为铜导线连接两种溶液，不能构成原电池，检流计指针不发生偏转。

番禺区实验中学高三化学自主复习导学案内容：第13讲第三章第4节化学能与电能的相互转化课时：1课时编号：13-1 课型：复习课审核：高三化学备课组【复习目标】1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2、了解常见化学电源的种类及其工作原理复习重点：原电池和电解池的工作原理（电极判断）及其应用；复习难点：原电池和电解池的工作原理（电极判断）。

【自主复习】1、自主复习化学《选修4》P71—80页；《备考指南》82页的“一、原电池和电解池的工作原理”。

【自主练习1】请判断下列电化学装置的电极名称：图1 图2图3Fe C a b a bc d图4 图5 图6a ba bA Ba b▲ 请自主归纳原电池和电解池的电极判断方法：【自主练习2】请判断右图装置的电极名称：A B C Da b1．关于右图装置的说法正确的是A．铁电极附近滴加酚酞试液，酚酞变红B．铁电极发生氧化反应C．电子由石墨经导线流向铁D．石墨电极有气泡产生2．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（）A．a电极是负极B．b电极的电极反应为：4OH--4e-==2H2O+O2↑C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存电池内的新型发电装置3．（双选）右图是电解CuCl溶液的装置，其中c、d为石墨电极。

则下列有关的判断正确的是A．a为负极、b为正极B．d为阴极、c为阳极C．电解过程中，氯离子浓度不变D．电解过程中，d电极质量增加4．（双选）铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是A．正极反应为：Zn -2e- =Zn2+B．电池反应为：Zn+Cu2+ = Zn2++CuC．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液5．如下图所示，下列叙述正确的是（）A．Y为阴极，发生还原反应B．X为正极，发生氧化反应C．Y与滤纸接触处有氧气生成D．X为滤纸接触处变红62+2+1． 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A ．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B ．两烧杯中溶液的pH 均增大 C. 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 D ．产生气泡的速度甲比乙慢2．据报道，一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。

实验活动6 化学能转化成电能学习目标1.获得化学能转化成电能的化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成化学能转化成电能的化学实验。

2.形成原电池的概念,探究构成原电池的条件。

重、难点重点:原电池的概念与构成的条件。

难点:用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。

课堂探究主题学习探究过程提升素养自主学习【回顾】1.氧化还原反应中概念间的关系。

2.人们常常利用化学反应将化学能转化为 、 等其他形式的能量,用于生产、生活和科研。

3.原电池:利用 反应将 直接转化成 的装置。

回顾氧化还原反应的相关知识,为实验探究做好铺垫。

情境引入 【思考】日常生活离不开电,那么同学们你们能想象一下没有电后的生活吗?【回顾】上节课我们学过化学能可以转化为电能,目前我国用的最多的是火力发电。

大家思考一下,火力发电都有哪些弊端?1.通过发现生活中需要用电的物品,使学生感受电能对人类生活的重要性。

2.火力发电用到的原料,原料来源,能源利用率,环保等,形成分析这类问题的思维模型。

一、探究原电池的构成条件【回顾】1.电流的实质是什么?2.哪一类反应最有可能实现将化学能转化为电能的设想? 【实验1】用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,使锌片与铜片接触,观察电流表指针是否发生偏转?用石墨棒代替铜片进行上述实验。

解释所观察到的现象。

电极材料 电流表指针是否发生偏转 解释锌片、铜片锌片、石墨棒【思考1】锌片、铜片用导线相连接,为何电流表指针依然不偏转?1.观察宏观外在现象。

2.思考微观本质原因。

3.总结形成原电池的条件:【实验2】将锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象;再插入铜片,观察现象;取出铜片,插入石墨棒,观察现象。

电极材料实验现象解释锌片锌片、铜片锌片、石墨棒【思考2】锌和稀硫酸的反应是氧化还原反应,但是为何无电流产生?。

续表主题学习探究过程动提升素养二、组装原电池【实验】根据上面总结的原电池构成条件,选择不同的电极材料,以及稀硫酸、导线和电流表,组装原电池,试验其能否产生电流,并作出解释。

《实验活动6 化学能转化成电能》教案【教学目标】知识与技能：1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。

2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。

过程与方法：1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。

2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。

情感态度与价值观：赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。

【教学重难点】重点：原电池的概念与构成的条件。

难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。

【教具准备】多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸【教学过程】[新课导入]【多媒体动画展示：热电厂生产的过程】[板书]一、化学能直接转化为电能的原理与装置[学生自学]阅读课本，思考问题：（教师播放投影片）1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。

2.把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。

3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。

4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。

5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题[师生互动]：1.学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。

2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。

3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？）。

师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。

[板书]实验设计：1.Cu-Zn原电池实验：①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。

第二节化学能与电能第1 课时化学能转化为电能[学习目标定位]1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。

2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。

一化学能与电能的转化1.电能使用电器时都需要电能。

电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。

2.火力发电火电(火力发电)是通过化石燃料(如煤、石油、天然气)燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。

燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程，该过程可表示为燃烧蒸汽发电机化学能――→热能――→机械能――→电能其中，燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。

3.化学能与电能的直接转化化学能可通过氧化还原反应直接转化成电能。

归纳总结一次能源与二次能源对比能源类别定义实例一次能源直接从自然界中取得的能源太阳能、风能、地热能、潮汐能、煤、石油、天然气等二次能源由一次能源经过加工、转化得到的能源电能(水电、火电、核电)、蒸汽能、机械能等1.下列说法不正确的是() A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C．火力发电是化学能间接转化为电能的过程D．水力发电是将化学能转化为电能的过程答案 D解析水力发电是将水的机械能转化为电能的过程。

2.下列各项中，属于一次能源的是()①煤②石油③天然气④煤气⑤电力A．①②③B．①②④C．②③⑤D．③④⑤答案 A解析煤、石油、天然气等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、电力、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工转换而来的，称为二次能源。

二原电池的工作原理1.按要求完成下列实验，并填表：实验步骤现象锌片逐渐溶解，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，电流表指针发生偏转两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流表指针不偏转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2.原电池(1)原电池的概念是将化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。

(2)将稀硫酸换作硫酸铜溶液、也可以形成原电池、产生电流。

锌为负极、发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋、铜为正极、发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu、总反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。

(3)酒精是非电解质、此时不能构成原电池、因此不能产生电流。

【点拨提升】
1．原电池的工作原理
(1)反应类型：负极发生氧化反应、正极发生还原反应。

(2)电子的移动方向：负极流出、经导线流向正极。

(3)离子的移动方向：阳离子向正极移动、阴离子向负极移动。

2．原电池的判断方法
3．原电池正负极的判断方法
易错提醒(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属、正极材料可以为导电的非金属、例如石墨。

两极材料可能参与反应、也可能不参与反应。

(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接、共同插入电解质溶液中不一定构成原电池、必须有一个能自发进行的氧化还原反应。

(3)在判断原电池正负极时、既要考虑金属活泼的强弱也要考虑电解质溶液性质。

如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中、负极为Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中、负极为Al、正极为Mg。

【典题例证1】在如图所示装置中、观察到电流表指针发生偏转、M棒变粗、N棒变细、
P为电解质溶液。

由此判断下列M、N、P所代表的物质可以成立的是( )
解析经分析可知该装置是原电池、其中M棒作正极、有金属单质析出、N棒作负极、失电子溶解。

A项、锌、铜、稀硫酸构成原电池、则锌是负极、M棒变细、A项错误；B项、铁、铜、稀盐酸构成原电池、M棒上无金属单质析出、B。

化学能转化为电能——电池经典习题A组1．在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池，印有如图所示的文字。

下列有关说法错误的是()A．该电池是一次电池B．该电池工作时，电子由负极通过外电路流入正极C．该电池含有的金属元素中毒性最大的是HgD．该电池工作时，外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少3.25 g答案 D解析电池工作时，锌失去电子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上应减少6.5 g，所以D项错误。

2．观察如图装置，下列说法正确的是()A．a、b接检流计，该装置为原电池B．a、b接直流电源，该装置为电解池C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀D．a、b接检流计或接直流电源，铁都可能是负极答案 C解析A项，a、b接检流计，若液体c为非电解质溶液，不满足原电池的构成条件，不能形成原电池，错误；B项，若液体c为非电解质溶液，溶液不导电，所以不能电解，即不是电解池，错误；C项，若该装置是电解池，Fe与负极相连做阴极时被保护，即铁可能不易被腐蚀，正确；D项，接直流电源时，该装置可能为电解池，没有正负极，Fe做阴极或阳极，错误。

3．气体的自动化检测中常常应用根据原电池原理设计的传感器。

下图为电池的工作示意图，气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。

下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。

则下列说法中正确的是()A．上述气体检测时，敏感电极均作电池负极B．检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－C．检测H2S气体时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．检测Cl2和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上电流大小、方向相同答案 B解析A项，NO2、Cl2在正极得电子发生还原反应，H2S、CO在负极失电子发生氧化反应，错误；B项，Cl2得电子生成HCl，电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－，正确；C项，H2S失去电子生成硫酸，在酸性条件下，氧气得电子应该生成水，错误；D项，等体积的Cl2和CO 发生原电池反应时，1 mol Cl2得2 mol电子，1 mol CO失去2 mol电子，传感器上电流方向相反，错误。

第一课时化学能转化为电能1．下列有关原电池的叙述中正确的是()A．把电能转变为化学能的装置B．活泼金属作正极，不活泼金属或非金属作负极C．外电路中电子从负极流向正极D．正极发生氧化反应2．如下图，下列装置属于原电池的是()3．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的合理组成是()选项正极负极电解质溶液A Zn Cu CuCl2B Cu Zn H2SO4C Cu Zn CuSO4D Zn Fe CuCl24．如图所示装置，电流计指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液5．某学生用如图装置研究原电池原理，下列有关说法错误的是()A．图(3)中Zn片增重质量与Cu片减轻质量的比为65∶64B．图(2)中如果两极上都有气体产生，则说明Zn片不纯C．图(1)中铜片上没有气体产生D．图(2)与图(3)中正极生成物的质量比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等6．如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，在卡片上描述合理的是()实验后的记录：①Zn为正极，Cu为负极②H＋向负极移动③电子流动方向：从Zn经外电路流向Cu④Cu极上有H2产生⑤若有1 mol电子流过导线，则产生H2 0.5 mol⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋7．按下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示()①c(Ag＋)②c(NO－3)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A．①③B．②④C．①③⑤D．②④⑥8．现有M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。

化学能转化为电能1．有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液，B不易腐蚀。

将A、D在稀盐酸中构成原电池，电流由A通过导线流向D。

将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化。

如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。

这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A．DCAB B．DABC C．DBAC D．BADC2．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的酸性（）A．不变 B．先变小，后变大C．逐渐变大D．逐渐变小3．对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（）A．电子流入的一极为正极B．比较不活泼的一极为正极C．电子流出的一极为负极D．发生氧化反应的一极为正极4．在下列各种变化中，属于原电池反应的是（）A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B．白铁(镀锌铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色的保护层D．铁与稀硫酸反应时，加入少量硫酸铜溶液后可使反应加速5．某金属A不溶于冷的浓硝酸，A与银用导线连接后浸入硫酸溶液，所组成的原电池中电流由银通过导线流回A极，则A可能是（）A．Pt B．Cu C．A1 D．Fe6．干电池使用时，发生的化学反应类型属下列中的（）A．中和反应B．氧化还原反应C．分解反应D．电解反应7．钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的（）A．Sn B．ZnC．Cu D．Ag8．在原电池中，较活泼的金属组成的电极是______极，电池工作时这一极不断有电子流____，同时发生_____________反应，常常伴随的现象是_________________________；较不活泼的金属组成的电极是________极，电池工作时，这一极不断有电子流_________，同时发生________反应，常常伴随的现象是________________________。

化学能转化为电能——电池（习题）1.下列有关原电池的说法中错误的是（）A．原电池是把化学能转化为电能的装置B．原电池中电子流入的一极是正极C．原电池的负极发生氧化反应D．原电池中的阳离子向负极移动2.下列装置中，属于原电池的是（）3.铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是（）A．正极附近的SO42-浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出，电解质溶液的pH增大4.某原电池的总反应离子方程式为Zn+Cu2+Cu+Zn2+，能实现该反应的原电池是（）A．正极为Cu，负极为Zn，电解质溶液为稀盐酸B．正极为Zn，负极为Cu，电解质溶液为CuSO4溶液C．正极为Cu，负极为Zn，电解质溶液为CuSO4溶液D．正极为Cu，负极为Zn，电解质溶液为ZnCl2溶液5.盛NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。

此电池工作时，下列叙述正确的是（）A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2+B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会析出白色沉淀6.下列有关电池的说法中不正确的是（）A．锌锰干电池中，锌电极是负极B．手机上用的锂离子电池属于二次电池C．氢氧燃料电池中，氧气在正极发生还原反应D．原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能7.燃料电池由燃料极、空气极和电解质溶液构成，电解质溶液不同，则电极反应式可能不同，以KOH溶液为电解质溶液时，下列燃料电池的电极反应式中不正确的是（）A．氢氧燃料电池，正极：O2+2H2O+4e-4OH-B．氢氧燃料电池，负极：2H2+4OH--4e-4H2OC．甲烷燃料电池，正极：2O2+4H2O+8e-8OH-D．甲烷燃料电池，负极：CH4+8OH--8e-CO2+6H2O8.据报道，中国科技大学研制出的以NaOH溶液为电解液的锌-空气燃料电池具有零污染、高能量及材料可再生等特点。

第三单元化学能与电能的转化第一课时化学能转化为电能[学习目标] 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。

知识点原电池的工作原理[学生预习区]1．原电池原理的实验探究2．原电池的概念将□01化学能转化为□02电能的装置称为原电池。

3．原电池的工作原理以锌－铜－稀硫酸原电池为例：(1)锌片：Zn－2e－===Zn2＋，作□03负极，□04失去电子，发生□05氧化反应。

(2)铜片：□062H＋＋2e－===H2↑，作□07正极，□08得到电子，发生□09还原反应。

(3)总反应：□10Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

(4)电子流向：由□11锌片经□12导线通过电流计流向□13铜片。

1．原电池内部阴阳离子是如何移动的？提示：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

[教师点拨区]1．原电池反应的本质是氧化还原反应。

2．原电池的构成条件(1)有一个能自发进行的氧化还原反应。

(2)有两个能导电的电极，一般为两种活动性不同的导体(金属或能导电的非金属或其他能导电的物质)作电极。

(3)有电解质溶液(或熔融电解质)。

(4)两电极与电解质溶液(或熔融电解质)形成闭合回路。

3．原电池的工作原理4．原电池正负极的判断[对点即时练]1．下列装置中能够组成原电池产生电流的是()答案 B解析A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电解质，不能构成原电池，错误。

2．如图所示电流计的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是()A．B极为原电池的正极B．A、B、C可能分别为Zn、Cu和稀盐酸C．C中阳离子向A极移动D．A极发生氧化反应答案 C解析原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应，逐渐溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D两项正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C项错误。

｛第三节 化学能转化为电能—电池（第2课时）姓名： 学号：【学习目标】1、理解金属发生电化学腐蚀的原因。

2、了解金属腐蚀的危害，金属防护的方法。

【预习导学】三、金属的腐蚀和防护 １、金属的腐蚀a 、定义b 、分类： c金属的腐蚀以电化腐蚀为主.例如,钢铁生锈的主要过程为:2Fe-4e -=2Fe 2+O 2+2H 2O+4e -=4OH -2Fe(OH)3=Fe2O 3·nH 2O+(3-n)H 2O 金属腐蚀快慢的比较：___ ___引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀 ２、金属的防护（１）改善内部结构（如不锈钢）（2）加保护层（3）电化学保护法（画出保护金属铁的两种装置图）【典题解析】1、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是A ．图a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B ．图b 中，开关由M 改置于N 时，Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小C ．图c 中，接通开关时Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大D ．图d 中，Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的Fe 2++2OH -=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3【三维训练】1．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是Ａ．钢管与电源正极连接，钢管可被保护Ｂ．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 Ｃ．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀Ｄ．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是33Fe e Fe -+-=2．（09北京卷）下列叙述不正确的是 A ．铁表面镀锌，铁作阳极B ．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C ．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O 2 + 2H 2O + 4e - = 4OH -D ．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：2Cl - - 2e -= Cl 23．（09广东）钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe+O 2+2H 2O=2Fe(OH)2； ② 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。

第三节化学能转化为电能—电池（第1课时）姓名：学号：【学习目标】1、理解原电池反应原理，了解原电池装置，并描述反应过程。

2、能判断、书写电极反应。

（从两极材料、电子或电流方向、内电路离子迁移方向、电极上的现象或产物等方面考虑）；书写电极反应式——正极反应式＋负极反应式＝电池反应式3、新型原电池原理分析。

【预习导学】一．原电池的工作原理1、定义：。

2、构成条件：。

3、原理：具有性的物质在极上失去电子而发生反应，失去的电子通过导线流向极，在该极上具有性的物质得到电子而发生反应，从而形成电子定向移动，也就形成了。

原理装置图（以锌-铜原电池为例）盐桥装置原理图4、原电池的应用：（1）形成原电池可以______反应速率。

如实验室制氢气，通常用不纯的锌粒与稀硫酸反应，若用纯锌，则通常在溶液中滴几滴硫酸铜溶液。

（2）可以利用原电池比较金属的活动性顺序（负极活泼）。

原电池电极反应式的判断或书写及电池变化的分析：（1）先写出电池反应（对于简单的电池反应，复杂的电池反应考试往往是已知的）（2）标出反应前后元素化合价变化（3）找出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，确定电极反应的反应物及生成物（4）根据化合价的升降数确定得或失的电子数（5）配平电极反应式（注意考虑电解质溶液的性质，常需考虑H＋、OH-、H2O）（6）可根据电极反应或电池反应分析两极及电解质溶液的变化等凡是放出能量的氧化还原反应在理论上都可设计成原电池。

在利用氧化还原反应设计原电池时，必须从下列三个角度考虑。

（1）分析氧化还原反应，氧化剂与还原剂之间通过导线连起来，使得氧化反应和还原反应在不同的部位发生。

（2）选择合适的电极材料，电极材料本身能够发生或者能够承载氧化反应或还原反应。

（3）选择合适的电解质溶液，能够促使电极反应发生并容纳电极反应产生的离子。

设计原电池装置（Cu+2FeCl3=CuCl2+ 2FeCl2）。

例题某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

一、单项选择题1．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。

下列有关该电池的说法不正确的是()A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O解析：A项，由电池反应可知，Ni2O3→Ni(OH)2，Ni的化合价由＋3价→＋2价，化合价降低，发生还原反应，故Ni2O3为正极，Fe→Fe(OH)2，Fe的化合价由0价变为＋2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确；B项，负极发生氧化反应，Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，正确；C项，阴极发生还原反应，Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，c(OH－)增大，溶液的pH增大，故错误；D项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D项正确。

答案：C1题变式1－1.碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，下列说法不正确的是()A．该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB．放电时外电路电流由Zn流向MnO2C．电池工作时OH－向锌电极移动D．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O===OH－＋MnO(OH)解析：放电时，Zn为负极，MnO2为正极反应物，电子从Zn流向MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。

答案：B1－2.(2013·海南卷)Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。

有关该电池的说法正确的是()A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－C．不能被KCl 溶液激活D．可用于海上应急照明供电解析：根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl 溶液代替。

专题13 化学能转化为电能化学能转化为电能1．燃煤发电的能量转化（1）过程：化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能―――→发电机电能 （2）燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。

2．原电池 （1）实验（2（3）铜锌原电池工作原理：2（4）反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。

（5）构成原电池的条件理论上，自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

①两个活泼性不同的金属(或一个为金属，一个为能导电 的非金属)电极。

②具有电解质溶液。

③形成闭合回路。

【典例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都只有一个电极，C中是两个活泼性相同的电极，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。

原电池原理的应用1．加快氧化还原反应的速率（1）原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。

（2）实例：实验室用Zn 和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。

2．比较金属活泼性强弱（1）原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。

（2）实例：有两种金属A 和B ，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到A 极溶解，B 极上有气泡产生。

由原电池原理可知，金属活动性：A ＞B 。

3．设计原电池（1）依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。

（2）选择合适的材料。

①电极材料：电极材料必须导电。

负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料。

②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应。

（3）实例：以Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu 为例电极反应⎩⎪⎨⎪⎧负极反应：Fe －2e －===Fe2＋正极反应：Cu 2＋＋2e －===Cu 电极材料及电解质⎩⎪⎨⎪⎧(1)负极：Fe(2)正极：Cu 或C (比Fe 的活泼性差的金属或能导电的非金属)(3)电解质：CuSO 4溶液装置图【典例2】 有a 、b 、c 、d 四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞aC．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c【答案】C【解析】装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。

《化学能转变为电能》教案[三维目标]：知识与技术： 1、认识化学能与电能之间的互相转变，知道原电池的观点。

2、理解原电池工作原理，认识原电池的构成条件。

3、学会判断原电池的正、负极，初步认识电极反响式。

过程与方法：体验科学研究的过程，理解科学研究的意义，理解科学研究的基本过程和方法，初步养成科学研究的能力。

感情态度与价值观：提升学习化学的兴趣和热忱，体验科学研究的艰辛与愉悦，感觉化学世界的巧妙与和睦[ 教课要点 ] ：原电池工作原理、构成、电极反响[ 教课难点 ] ：从电子转移角度理解化学能向电能转变的实质[ 学习过程 ] 实验研究（写好实验现象，并思虑以下问题）实验步骤现象1、铜片插入稀硫酸铜片表面2、锌片插入稀硫酸锌片表面3、铜片和锌片连在一同铜片表面插入稀硫酸锌片表面4、铜片和锌片之间连一电流表铜片表面锌片表面插入稀硫酸电流表指针[沟通议论]：1、写出反响方程式并画出双线桥，哪一种物质失掉电子？哪一种物质获得电子？2、导线在这个过程中起到什么作用？你如何才能知道导线中有电子流过？3、如何才能知道导线中电子流动方向？该装置的正负极分别是什么？4、能量是如何转变的？[ 概括小结]：1、原电池定义 : 装置。

2、工作原理：（以铜－锌－稀硫酸原电池为例）电极电极得失电子电子、离子名称电极反响反响种类流动方向资料的粒子负极正极实质：经过反响分开在两极进行，复原剂在转移给氧化剂。

极所失掉的电子3、电极判断负极正极4、构成条件：[ 科学研究 ] ：议论、引出构成原电池需要的条件、原电池形成条件的研究：组一：Zn Zn Fe Zn Zn C Zn 陶瓷①②③④稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸组二：Fe Cu Fe Cu Fe Cu⑤⑥⑦稀硫酸硫酸铜溶液酒精组三：Zn CuZn Cu⑧⑨稀硫酸稀硫酸稀硫酸能够形成原电池的有[ 概括小结 ] ：构成条件1 、两个电极2 、两极插入溶液3 、形成回路4 、自觉进行的反响（以上条件同时知足）5、原电池原理的应用：①设计适用的化学电源②解说生活中常有现象（钢铁腐化及防备）③加速某些反响速率（用粗锌制氢气）④判断金属活动性[ 反应练习 ] ：一、选择题1、能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式供给的能源称一级能源，需依赖其余能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

化学能转化为电能——电池（第二课时）班级------------组别------------ 姓名-----------【教材分析】本节课是在学习了原电池的工作原理，体验化学能与电能转化过程，了解氧化还原反应的实质后，进一步了解常见化学电源的种类及工作原理，铅蓄电池和燃料电池电极反应式书写及分析，在近几年高考题中出现频率很高，占有重要地位。

本节重点铅蓄电池和燃料电池工作原理和电极反应式书写，难点二次电池充电和放电过程分析。

【学习目标】1、掌握常见化学电源的种类及其工作原理。

2、小组合作探究新型电池的工作原理并能书写电极反应式和电池反应。

【预习导学】【学生活动1】学生阅读教材填写以下部分一、常见化学电源1、锌锰干电池（1）酸性干电池是锌筒外壳为 _____极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨为 _____极，在石墨的周围填充 ______________混合液为电解质溶液，用淀粉糊固定化。

并还填有MnO2黑色粉末，吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。

该干电池的工作原理是：Zn+ 2MnO2+ 2NH4+= Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O写出该干电池放电时的电极反应式：负极：________________________________（2）碱性锌锰干电池以氢氧化钾做电解质，其电极反应式是：正极______________________ 负极______________________________电池反应是______________________________ 【教师活动1】巡视学生书写情况，并把错误情况及时纠正，典型错误在课堂上一起分析改正。

【学生活动2】学生给出答案【教师活动2】教师对学生答案进行评价指点【学生活动3】做例题1并给出答案例1、Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。

（1）该电池的负极材料是。

电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。