第6章第1节化学反应与能量变化基础课时9化学反应与电能学案测试含答案.docx
基础课时9化学反应与电能
学习目标1.通过实验探究,认识化学能可以转化为电能。从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
2.通过对原电池的学习,体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。3.能列举化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要素。
一、原电池构成条件及工作原理
(一)知识梳理
1.火力发电——化学能间接转化为电能
(1)能量转换原理及过程
化学能热能机械能电能
(2)化学能转化为电能的关键:燃烧(反应)。?
(3)能量转化特点
能量利用率低、污染严重。
2.原电池——化学能直接转化为电能
(1)实验探究
实验装置
实验现象
实验结论
锌片:逐渐,有产生?
铜片:?
锌与稀硫酸反应生成,铜与稀硫酸?
锌片:?
铜片:?
电流表:指针发生?
锌电子,变为,电子经过导线流向,产生电流,在铜片上电子生成,反应过程中产生了?
(2)原电池的工作原理(以铜锌稀硫酸原电池为例)
①图示
②原电池含义:将转化为的装置,本质是发生反应。?
③原电池工作时电子、离子的移动方向
a.电子的移动方向:从极流出,经导线流向极。?
b.离子的移动方向:阳离子向极移动,阴离子向极移动。?
(3)原电池的构成条件
①反应:能自发进行的、放热的氧化还原反应;
②电极:具有的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属);?
③溶液:两电极均插入溶液中;?
④导线:两电极用导线相连,形成闭合回路。
(二)互动探究
某化学活动小组用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池如图,该电池可以使LED灯发光。
【问题讨论】
问题1该电池的电池反应是什么?写出离子方程式。
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问题2若用铁片代替锌片LED灯能不能亮?若用铁片代替铜片呢?若用银片代替锌片呢?
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?
问题3根据上面分析可知构成原电池的条件有哪些?
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问题4上述原电池内部阴、阳离子如何移动?移动的原因是什么?
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【探究归纳】
1.原电池的工作原理
(1)电子的移动方向:从负极流出,经导线流向正极,电流的流动方向与之相反(电子只能在导线中定向移动)。
(2)离子的移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动(离子只能在电解质溶液或熔融电解质中定向移动)。电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
2.原电池正负极的判断方法
1.下列装置能构成原电池的是()
2.下列关于原电池的叙述正确的是()
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置
②原电池的正极发生氧化反应,负极发生还原反应
③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
④碳棒不能用来作原电池的正极
⑤反应Cu+2Ag+===Cu2++2Ag可以自发进行
A.①③⑤ B.①④⑤
C.②③④ D.②⑤
3.下列各组材料组成如图装置,电流表指针能发生偏转的是()
选项
A
B
C
D
M
石墨
Zn
Fe
Al
N
Ag
Ag
Cu
Al
P
稀硫酸
蔗糖溶液
FeCl3溶液
NaOH溶液
二、原电池工作原理的应用
原电池原理的应用
(1)比较金属活动性
(2)改变化学反应速率
(3)设计原电池
示例:把Fe+2Fe3+===3Fe2+设计成原电池。
①将已知氧化还原反应拆分成两个半反应:
氧化反应:Fe-2e-===Fe2+
还原反应:2Fe3++2e-===2Fe2+
②根据总反应式并结合两个半反应,找出正、负极材料及电解质溶液。可用Fe作负极,铜(或石墨)作正极,FeCl3溶液作电解质溶液。
③电极材料的选择:选活泼性较强的金属作负极,活泼性较弱的金属或能导电