第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能
课程标准 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2.从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。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。 核心素养 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观(能量变化)和微观(电子转移)相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。 2.科学探究与创新意识:能从有关原电池的问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验进行实验探究。 化学能转化为电能
一、火力发电——化学能间接转化为电能 1.能量转化过程
化学能――→热能――→机械能――→电能
2.化学能转化为电能的关键:燃烧(氧化还原反应)。 二、原电池——化学能直接转化为电能 1.实验探究
燃料燃烧
蒸汽轮机
发电机
实验 操作 实验 现象 实验 结论 铜片上:无明显现象; 锌片上:锌片逐渐溶解,有气泡生成__ 锌与稀硫酸发生反应产生氢气,而铜不能 铜片上:有气泡产生; 锌片上:锌片逐渐溶解; 电流表:指针发生偏转__ 锌与稀硫酸反应产生氢气,导线中有电流通过 2.工作原理(以铜-锌-稀硫酸原电池为例) (1)析图填空
总反应式:Zn+2H===Zn2+H2↑。 (2)原电池:将化学能转化为电能的装置。 3.构成条件
(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 (2)溶液:两电极均插入电解质溶液中。 (3)导线:两电极用导线相连,形成闭合回路。
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1.多角度判断原电池的正、负极
2.原电池原理的应用 (1)比较金属活动性
原电池中,做负极的金属活动性一般比做正极的金属活动性强。 (2)改变化学反应速率
如在Zn和稀硫酸反应时,滴加少量CuSO4溶液,则Zn置换出的铜和锌构成原电池的正负极,从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
(3)设计原电池
如把Fe+2Fe3===3Fe2设计成原电池,可用Fe做负极,石墨做正极,FeCl3溶液做电解质溶液。
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1.下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述,其中错误的是( ) A.家庭液化气灶将化学能转变为热能 B.灯泡将电能全部转变为光能
C.光合作用将光能转变为化学能 D.太阳能电池将太阳能转变为电能
解析:选B。灯泡除了将电能转变为光能之外,还转变为热能等其他形式的能量。 2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说 法正确的是( )
A.电子由铜电极通过导线流向锌电极 B.该装置是将电能转化为化学能的装置 C.锌电极发生氧化反应
D.电流由锌电极通过导线流向铜电极
解析:选C。A项,铜做正极,锌做负极,因此电子由锌电极通过导线流向铜电极,故错误;B项,该装置将化学能转化为电能,故错误;C项,锌做负极失去电子,发生氧化反应,故正确;D项,电子流向与电流的方向相反,因此电流由铜电极通过导线流向锌电极,故错误。
3.如图所示各装置中,不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)( )
解析:选D。原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置进行观察,发现只有D项不能形成闭合回路,因此D项不能形成原电池。