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高三化学一轮 化学能转化为电能学案

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1 Cu C 氯化铁溶液

Fe C

硫酸铜溶液

化学能转化为电能 【学习目标】1、掌握原电池的工作原理，熟练书写电极反应式和电池反应方程式。 2、小组合作讨论探究原电池的设计条件及有关简单的计算 3、以极度的热情，全力以赴投入学习，体验学习的快乐。

标有★★的B层可不做，标有★或★★的C层可不做。 【课前导学】 一、 原电池 例1、右图原电池装置中，Zn是______极，Cu是______极（填电极的名称）， 外电路电子由________通过导线流向_______； 溶液中_______离子向 Cu极移动，________离子向Zn极移动。写出电极反应式和总反应方程式： Zn极：_____________________ Cu极：____________________ 总反应方程式：_____________________ ______ _____ __ 例2、正极：______________________ 负极：_____________________ 总反应方程式：__________________________ 例3、正极：______________________ 负极：_____________________ 总反应方程式：___________________________ 【小结】 （1）原电池的构成条件：①_________________②________________③____________________。 （2）原电池的工作原理：原电池是把一个自发的氧化还原反应在这样的一个装置中实现： 即把________能转化为__________能，还原剂在_______极上失电子，发生______反应，电子通过导线流向________极；氧化剂在______极上得到电子，发生_______反应。 练习1、下列装置中属于原电池的是 ( )

A B C D 练习2、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种

Zn Cu 乙醇 Zn Zn 稀H2SO4 Zn C 稀盐酸 Fe C

氯化钠溶液

Zn Cu

稀H2SO4 2

金属的活动性由强到弱的顺序是（ ） A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a

二、金属的腐蚀与防护 1、 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 ⑴ 化学腐蚀的本质是： ⑵ 什么是金属的化学腐蚀？什么是金属的电化学腐蚀？举例说明。请完成下表 化学腐蚀 电化学腐蚀

含义 金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生 反应，而消耗的过程。 不纯金属或合金与电解质溶液接触发生 反应而消耗的过程。

电子得失 金属将电子直接转移给有氧化性的物质。 金属将电子间接转移给有氧化性的物质。 电流 腐蚀对象 金属单质 较活泼金属

实例 ⑶比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 正极反应 负极反应 总反应式 2、金属的防护 练习3、如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）

① ② ③ ④ A. ④>②>①>③ B. ②>①>③>④ C. ④>②>③>① D. ③>②>④>① 【小结】（1）金属腐蚀快慢判断规律：______________________________________________

Sn Fe

Zn Fe Cu Fe Fe 3

（2）防止金属腐蚀的方法 ① ________是一种常用的金属防腐蚀方法。镀层金属的还原性比被保护金属的还原性要______(填“强或弱”)。 ② 将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属作为____极发生氧化反应而消耗，被保护金属作为____极避免腐蚀。这种方法称为___________.

③ 将被保护金属与外加电源的_____极相连让其成为_____极，外加电源的___极接到一些废铁上，而成为____极，这种方法称为____________. 【合作探究】 1、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ） A.HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O △H＜0

B.2CH3OH（1）＋3O2（g）点燃 2CO2（g）＋4H2O（1） △H＜0 C.4Fe(OH)2（s）＋2H2O（1）＋O2（g）＝4Fe(OH)3（s） △H＜0 D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（1） △H＜0 ★2、将相同粗细、相同长度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分别用导线连接，并分别置于盛有相同浓度的氯化铁溶液的甲、乙两烧杯中（浸没部分的长度相同），则下列说法不正确的是（ ） A、甲乙两烧杯中均形成原电池 B、甲烧杯中电流强度大于乙中 C、乙烧杯中电流强度大于甲中 D、两烧杯中金属均做负极 ★★3、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”）。 （2） 若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀．其主要原因是 。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 （填代号）。 a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O (3) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是： 。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为 。 【课堂训练】 1、某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，能实现该反应的原电池是（ ） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为氯化铁溶液 B、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为硝酸亚铁溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为硫酸铁溶液 4

D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为硫酸铜溶液 2、家用炒菜的铁锅用水清洗放置后出现红棕色的锈斑，此变化过程中不发生的反应是（ ） A、4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 B、2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2 C、2H2O+O2+4e-＝4 OH－ D、Fe-3e－＝Fe3+ 3、下列各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．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 4、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ ） A、用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B、在金属中加入一些铬或镍制成金属合金 C、在轮船的船壳水线以下部分，装上一锭锌 D、金属表面喷漆 5、有关右图装置的叙述正确的是（ ） A．右图装置不能构成原电池 B．这是电解NaOH溶液的装置 C．该装置中Fe为阴极，电极反应为： Fe+ 3OH－→Fe(OH)3+3e－ D．该装置中Pt为正极，电极反应为： O2 + 2H2O +4e－→4OH－

★6、将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧，如下图所示。每次实验时，电压表指针的偏移方向和电压表的读数如下表所示： 金属 电子流动方向 电压/V A A→Cu +0.78 B Cu→B -0.15 C C→Cu +1.35 D D→Cu +0.30 已知：构成电极的金属其金属活动性相差越大，电压表的读数越大。 请依据表中数据判断： (1) 四种金属中________金属可能还原性最强； ________金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。

玻

璃 板

滤 纸 金属片

铜片

V 5

(2) 若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看 到有蓝色沉淀析出的是________（填字母）金属，其对应的原电池反应式为： 负极：__________________________；正极：______________________________ (3) 对于如下图所示的原电池，对其中的电解质溶液有以下猜想： 猜想一：必须是能与负极发生反应的电解质。 猜想二：任意的电解质溶液均可在如下图装置中构成原电池。 为证明猜想二是正确的， 请配齐实验用品：锌片、铜片、导线、电流计、稀硫酸、________________ _ . 你应该做的简单操作是_____________ ， 若_____________________ ，则证明猜想二是正确的。 【当堂检测】 1、100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是 （ ） A、加入适量的6mol/L的盐酸 B、 加入数滴氯化铜溶液 C、加入适量蒸馏水 D、加入适量的氯化钠溶液 6

【课前导学】 一、 原电池 例1 负，正，Zn， Cu，H+，SO42-，Zn→Zn2++2 e-,2H++2 e- →H2↑ Zn+2H+＝Zn2++ H2↑ 例2 正极：Cu2++2e-→Cu 负极：Fe→Fe2++2 e- 总反应方程式：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu 例3、正极：2Fe3++2e-→2Fe2+ 负极：Cu → Cu2+ +2 e- 总反应方程式：2Fe3++ Cu＝2Fe2++Cu2+ 【小结】 （1）原电池的构成条件：①两个活性不同的电极②电解质溶液③形成闭合回路 （2）化学，电能，负，氧化，正，正，还原。 练习1、D 练习2、B 二、金属的腐蚀与防护 2、 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 ⑴化学腐蚀的本质是：金属原子失电子被氧化

⑶比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 强酸性 弱酸性、中性、碱性 正极反应 2H++2e- →H2↑ 2H2O+O2+4e-→4 OH－ 负极反应 Fe→Fe2++2e- 2Fe→2Fe2++4e- 总反应式 Fe+2H+＝Fe2++ H2↑ 2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2 2、金属的防护 练习3、A 【小结】（1）金属腐蚀快慢判断规律：金属作阳极电解＞金属作负极（原电池）＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 （2）防止金属腐蚀的方法 ①电镀，强②负， 正，牺牲阳极保护法。③负，阴，正，阳，阴极电保护法

化学腐蚀 电化学腐蚀 含义 氧化还原反应 原电池反应 电子得失 电流 无电流产生 产生微弱电流 腐蚀对象 实例 金属与Cl2、O2等直接反应 钢铁在潮湿环境中被腐蚀

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2021高三化学人教版一轮学案：第六章第二节原电池化学电源含解析

2021高三化学人教版一轮学案：第六章第二节原电池化学电源含解析

第二节原电池化学电源最新考纲：1.理解原电池的构成、工作原理及应用。

2.能书写电极反应和总反应方程式。

3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应，能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。

2.科学精神与社会责任：通过原电池装置的应用，能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践。

知识点一原电池工作原理及应用1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。

2．构成条件反应能自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中总反应离子方程式为Zn＋2H＋===Zn 2＋＋H2↑(1)电极①负极：失去电子，发生氧化反应；②正极：得到电子，发生还原反应。

(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极；②电流从正极流出经外电路流入负极；故电子定向移动方向与电流方向正好相反。

(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。

4．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，置换出的Cu 能与Zn形成原电池，使产生H2的反应速率加快。

(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A>B。

(新教材学案)6.实验活动6化学能转化成电能含解析

(新教材学案)6.实验活动6化学能转化成电能含解析

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。

化学能转化为电能学案

化学能转化为电能学案

化学能转化为电能学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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2①电流表指针为何会发生偏转②电子从何而来③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（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：34①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；③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。

2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源

2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源

第41讲常考新型化学电源[复习目标] 1.知道常考新型化学电源的类型及考查方式。

2.会分析新型化学电源的工作原理，能正确书写新型化学电源的电极反应式。

类型一锂电池与锂离子电池1．锂电池锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

工作时金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。

2．锂离子二次电池(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。

(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋x Li＋＋x e－===Li x C6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：Li x C6－x e－===C6＋x Li＋。

(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。

1．锂-液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂[Li2S x(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Li＋)为电解质，其反应原理如图所示。

下列说法错误的是()A．该电池比钠-液态多硫电池的比能量高B．放电时，内电路中Li＋的移动方向为从电极a到电极bC．Al2O3的作用是导电、隔离电极反应物D．充电时，外电路中通过mol电子，阳极区单质硫的质量增加g2．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽年成为汽车界的“新宠”。

某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应C6＋LiCoO2。

下列说法不正确的是()为Li x C6＋Li1－x CoO2放电充电A．隔膜只允许Li＋通过，放电时Li＋从左边流向右边B．放电时，正极锂的化合价未发生改变C．充电时B作阳极，电极反应式为LiCoO2－x e－===Li1－x CoO2＋x Li＋D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li＋进入石墨中而有利于回收类型二微生物燃料电池微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。