化学 必修 第二册(苏教) 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 1．通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。2．从氧化还原反应的角度理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正、负极。3．能运用原电池原理解释钢铁的电化学腐蚀现象。 1．原电池的定义 将 转变为 的装置称为原电池。 2．工作原理(以锌－铜－稀硫酸原电池为例) (1)负极： 电子，发生 反应，电极反应式： 。 正极： 电子，发生 反应，电极反应式： 。 电池总反应： 。 (2)电子流向和电流方向：在外电路中，电子从 经外电路流向 ，电流从原电池的正极经外电路流向负极。 (3)离子移动方向：在电解质溶液中，阳离子移向 极，阴离子移向 极。 3．钢铁的电化学腐蚀 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)原电池是一种化学能转化为电能的装置。( ) (2)负极发生还原反应。( ) (3)正极是电子流出极。( ) (4)用导线连接的铜片和锌片插入稀硫酸中，锌片上有大量气泡产生。( ) (5)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，能设计成原电池。( ) 将钢铁制品与水和氧气隔绝，就可以阻止钢铁锈蚀。因此，防止铁生锈最简单的方法是保持钢铁制品表面光洁干燥。防止钢铁生锈的方法还有很多，如在钢铁表面形成保护层、制成不锈钢、利用电化学知识防腐蚀等。 [问题探究] 1．钢铁制品在潮湿空气中易生锈的原理是什么？ 提示：发生了原电池反应。 2．锌与稀硫酸反应时，若滴几滴硫酸铜溶液，反应速率会加快，试分析其原因。 提示：滴加硫酸铜溶液后，会有少量锌与硫酸 铜反应置换出铜，生成的铜、锌分别作为原电池的两个电极而形成原电池，从而加快锌与稀硫酸的反应。 3．已知反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，请将该反应设计成原电池，画出原电池装置图并标出正、负极。 提示：先确定两个电极，负极失电子化合价升高，所以铜作负极，再找活动性比铜弱的碳棒或银棒作正极；从反应中可以看出电解质溶液中必须含有银离子，所以用硝酸银溶液作电解质溶液。装置如图所示。 知识点一 原电池原理及正、负极判断 1．原电池原理的实验探究 实验装置 实验现象 实验结论 锌片：逐渐溶解，表面有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片：逐渐溶解，表面有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片：逐渐溶解 铜片：表面有气泡产生 锌与稀硫酸发生反应，铜片上产生H2 锌片：逐渐溶解 铜片：表面有气泡产生 电流计：指针发生偏转 在物质发生化学反应的同时产生了电流，即化学能转化为电能 2．原电池的构成条件 (1)具有不同活动性的两种电极材料(金属和金属或金属和能导电的非金属)。 (2)电解质溶液(或熔融状态的电解质)。 (3)“两极”“一液”形成闭合回路。 (4)能自发进行的氧化还原反应。 [注意] (1)在原电池中，电子在导线中定向移动，离子在溶液中定向移动，即“电子不下水，离子不上岸”，它们共同组成了一个完整的闭合回路。 (2)当有以水为溶剂的电解质溶液存在时，很活泼的金属单质不能用作原电池的负极，如K、Na、Ca等，因为它们与水反应剧烈。 (3)非电解质溶液不能参与形成原电池。 3．原电池正、负极的判断方法 1．下列关于原电池的叙述正确的是( ) A．负极发生的电极反应是还原反应 B．能将化学能转化为电能 C．工作时其正极上不断产生电子并经外电路流向负极 D．电极只能由两种不同的金属构成 2．某兴趣小组设计如图所示装置进行原电池原理的探究，下列叙述错误的是( ) A．a和b用导线连接时，电子由Zn经导线流向Cu，再经稀硫酸流回Zn B．a和b用导线连接时铜片为正极，发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ C．a和b不连接时，锌片上有气体生成，该装置不能形成原电池 D ... ...
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