化学必修二专题2-第三单元-课时1

第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能[学习目标定位]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的电极反应式及电池总反应方程式(离子方程式)。第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区1.电解质的概念是，常见的电解质有。举出三种不同物质类别的可溶性电解质，写出它们的电离方程式：①，②，③。2.氧化还原反应的特征是；氧化还原反应的本质是；氧化还原反应的判断依据是；自发的氧化还原反应，总是向着生成较弱氧化剂和较弱还原剂的方向进行。在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物酸、碱、盐元素的化合价发生变化(有升降)有电子转移反应前后元素的化合价是否发生了变化(是否发生了升降)知识·回顾区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区3.氧化剂在反应过程中电子，所含元素的化合价，发生反应。还原剂在反应过程中电子，所含元素的化合价，发生反应。4.某校同学以“比较Al、X、Cu三种金属的活动性”为课题进行实验探究。选用溶质质量分数相同的稀盐酸，分别与大小形状都相同的Al、X、Cu三种金属反应，其现象如下表所示：AlXCu开始时几乎无气泡产生产生气泡速率慢无气泡产生实验现象一段时间后产生气泡速率快产生气泡速率慢无气泡产生得到降低还原失去升高氧化知识·回顾区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区分析实验现象回答下列问题：(1)实验开始时，铝表面几乎无气泡产生的原因是。(2)铜表面始终无气泡产生的原因是。(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是。答案(1)铝表面有一层氧化铝薄膜知识·回顾区第1课时(2)铜不能与稀盐酸发生反应(3)Al＞X＞Cu本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区探究点一原电池及其工作原理1.按要求完成下列实验，并填表：实验步骤现象解释或说明锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流学习·探究区第1课时①②本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区根据上述实验回答下列问题：(1)装置②中的能量转化如何？具备这种特点的装置名称是什么？两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流计指针不偏转锌与稀硫酸反应，但导线中无电流无现象乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应答案化学能转化为电能；该装置为原电池。学习·探究区第1课时③④本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区(2)比较装置②与装置①③④构成的不同，说明原电池的形成条件有哪些？答案理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是①具有活泼性不同的两个电极(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：两极用导线相连，形成闭合回路。学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区2.原电池的工作原理(1)根据原电池反应原理，分析下图并填空原电池总反应式：。负极氧化反应正极还原反应Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区(2)能量转化过程：原电池在工作时，极失去电子，电子通过导线流向极，溶液中氧化性物质此电子，发生反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，极不断地失电子，失去的电子不断地通过导线流向极，被氧化性物质得到，闭合回路中不断有产生，也就形成了电流，能转变为能。负正得到还负正电子流化学电原学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区[归纳总结]学习·探究区第1课时还原性较弱的金属或能导电的非金属还原反应电子流入电流流出还原性较强的金属氧化反应电子流出电流流入本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区[活学活用]1.如图装置中，明显有电流产生的是()解析依据原电池的构成条件分析可知：A选项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；C学习·探究区第1课时B选项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D选项中的装置没有构成闭合回路，不能形成原电池；只有C选项中的装置符合原电池的构成条件。本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区理解感悟原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区探究点二原电池原理的应用1.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是。(2)装置乙中正极的电极反应式是。(3)装置丙中溶液的pH变化是。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是。学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区解析据图Ⅰ知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A－2e－===A2＋；据图Ⅱ知活动性：BC，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；据图Ⅲ知活动性：DA，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小，pH增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活泼性：DABC。答案(1)A－2e－===A2＋学习·探究区第1课时(2)Cu2＋＋2e－===Cu(3)变大(4)DABC本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区2.钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如下图所示。回答下列问题：(1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有，通常溶液呈性或性。(2)钢铁表面会形成无数微小的原电池，负极是，正极是。O2中弱碱FeC学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区(3)负极反应式是，正极反应式是。(4)总反应式是，，最终生成。(5)不纯金属或合金与电解质溶液接触，发生反应，比较活泼的金属被氧化，这种腐蚀叫做。2Fe－4e－===2Fe2＋2H2O＋O2＋4e－===4OH－2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3红色的铁锈(Fe2O3·xH2O)原电池失去电子电化学腐蚀学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区[归纳总结](1)利用原电池原理可比较金属活动性作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。(2)形成原电池可改变化学反应速率如金属表面形成原电池，会加速金属被腐蚀，即金属易发生电化学腐蚀。学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区[活学活用]2.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是()①Fe2＋转化为Fe3＋②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O⑤杂质碳被氧化A.只有①②B.只有②③④C.①②③④D.①②③④⑤解析本题考查钢铁的电化学腐蚀。在腐蚀过程中，负极Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。C学习·探究区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区学习·探究区第1课时失电子得电子（还原反应）本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区1.原电池产生电流的本质原因是()A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移D自我·检测区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区2.如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是()A.N上有气体放出B.M为负极，N为正极C.电解质溶液中H＋浓度减小D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N解析原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极，溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，溶液中H＋浓度减小，则N为正极，电流方向与电子流向相反，应由正极(N)流向负极(M)。D自我·检测区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区3.在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为。锌片上观察到的现象为________；铜为________极，电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式是________；铜片上观察到的现象是________，原电池总反应的离子方程式为________。自我·检测区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区解析CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。答案负氧化Zn－2e－===Zn2＋锌片溶解正还原Cu2＋＋2e－===Cu铜极变粗Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu自我·检测区第1课时本课栏目开关知识·回顾区学习·探究区自我·检测区