课时1 化学能转化为电能
高中化学专题6化学反应与能量变化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苏教版必修第二册
图2
① ② ③ 棒的质量 ④ 棒的质量 ⑤溶液的质量
[解析] 不参加反应，因此 不变，②不符合图像变化；负极反应式为 ，正极反应式为 ，则 棒的质量逐渐减少， 棒的质量逐渐增加， 逐渐减小，①③符合图像变化，④不符合图像变化；由电极反应式可知，每溶解 铁转移 电子，有 银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减小，⑤符合图像变化。故C正确。
正
还原
（4） 电极反应式为_ _________________。（5）总的电极反应式为_ _______________________。（6）外电路中的电子是从_ _______（填电极材料,下同）电极流向________电极。（7）溶液中阴离子向_ _______电极移动。（8）若反应过程中有 电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下体积为_ ________。
（5）该原电池的总反应为锌与稀硫酸生成硫酸锌和氢气，反应的离子方程式为 。（6）外电路中电子由负极经导线流向正极，即由锌 电极经导线流向 铜电极。（7）原电池中，溶液中阴离子向负极移动，即向锌 电极移动。（8）正极反应： ，由电极反应可知转移 电子生成 氢气，则 电子发生转移时生成 氢气，标准状况下体积为 。
对点演练6 [2023江苏徐州树恩高级中学月考]某学生学完原电池的知识后，设计如图所示柠檬水果电池，观察到外电路的电流从电极 流向电极 。如果他选择了铁为 极，则 极应该是( )
A
A.锌 B.石墨 C.银 D.铜
[解析] 外电路的电流从电极 流向电极 ，则 是正极， 是负极。锌的活动性强于铁，锌、铁构成原电池，锌是负极，A符合题意；石墨、铁构成原电池，铁为负极，石墨为正极，B不符合题意；铁的活动性强于银，铁、银构成原电池，铁是负极，银是正极，C不符合题意；铁的活动性强于铜，铁、铜构成原电池，铁是负极，铜是正极，D不符合题意。
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化能量是物质存在的一种形式，可以在不同形式之间进行转化。
其中，化学能和电能是常见的两种能量形式。
化学能是指物质中所蕴含的储存能量，而电能则是指电荷在电场中所具有的能量。
化学能与电能之间的转化在我们日常生活中有着广泛的应用和重要的意义。
一、化学能转化为电能化学能转化为电能主要依赖于电化学反应。
电化学反应是一种将化学反应与电现象耦合起来的反应过程，通过控制电子的流动，将储存在化学物质中的能量转化为电能。
1. 电池的工作原理电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
常见的电池有原电池、干电池、锂电池等。
以干电池为例，通过化学反应将储存在干电池中的化学能转化为电能。
干电池中存在阴极、阳极和电解质三个部分。
化学反应导致电解质中出现电荷的不平衡，从而形成一个电场，使得电子在阴极和阳极之间流动，产生电流，最终将储存在化学物质中的能量转化为电能。
2. 燃料电池的应用燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，其工作原理类似于电池。
燃料电池通过将燃料（如氢气、甲烷等）与氧气在电解质中进行氧化还原反应，产生电流，将化学能转化为电能。
燃料电池具有高效、环保的特点，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。
二、电能转化为化学能电能转化为化学能的过程主要通过电解反应实现。
电解反应是一种利用电能来促使化学物质发生氧化还原反应的过程，将电能转化为储存在化学物质中的能量。
1. 电解水电解水是将电能转化为化学能的经典例子。
在电解水中，通过外加电压使得水分子发生氧化还原反应，产生氢气和氧气。
在这个过程中，电能被转化为化学键的能量，从而储存在氢气和氧气分子中。
2. 光合作用光合作用是一种将光能转化为化学能的重要过程。
植物通过叶绿素等色素吸收太阳光的能量，将其转化为化学能，并储存在葡萄糖等有机物中。
这个过程中，光能被转化为化学键的能量，从而形成储存能量丰富的化学物质。
三、化学能和电能的应用与意义化学能和电能的转化在现代社会中有着广泛的应用，并具有重要的意义。
化学能转化为电能——电池+第1课时+参考教案
第2节化学反应与能量变化第1课时◆教学目标【知识与技能】(1)理解化学能与电能之间转化的实质。
(2)掌握化学能是能量的种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。
(3)了解金属的腐蚀及防腐措施。
【过程与方法】通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成的本质是氧化还原反应的拓展和运用。
【情感态度与价值观】发展学生学习化学的兴趣，使其乐于探究化学能转化为电能的奧秘，有将有关化学知识应用于生产、生活实践的意识。
◆教学重难点【教学重点】初步认识原电池的概念、原理、组成及应用。
【教学难点】通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
◆教学方法实验导入、实验引导、现象观察，通过分析实验现象得出化学能转化为电能的原理，进而学习原电池的组成条件、工作原理，掌握化学能转化为电能的过程。
◆教学过程一、导入新课【实验探究】【讲述】我们日常使用的电能主要来自于火力发电。
火力发电是通过化石燃料的燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。
火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，简介转化为电能。
其中燃烧（氧化还原反应）是关键。
化学能燃料燃烧→热能蒸汽轮机→机械能发电机→电能要想使氧化还原反应释放的能量直接转化为电能，就要设计一种装置，使反应中的电子转移在一定条件下形成电流。
化学电池就是这样一种装置。
二、推进新课教学环节一：原电池装置【讲述】电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一-种二次能源，又称电力。
例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄相机……这切都依赖于电池的应用。
那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
【板书】二、化学反应与电能一、化学能与电能的相互转化1.燃煤发电的过程化学能燃料燃烧→热能蒸汽轮机→机械能发电机→电能【板书】2.燃烧的本质——氧化还原反应【讲解】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起原子的重新组合，伴随着体系能量的变化。
2020化学新人教必修：化学能转化为电能含解析
(2)将稀硫酸换作硫酸铜溶液、也可以形成原电池、产生电流。
锌为负极、发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋、铜为正极、发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu、总反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。
(3)酒精是非电解质、此时不能构成原电池、因此不能产生电流。
【点拨提升】
1．原电池的工作原理
(1)反应类型：负极发生氧化反应、正极发生还原反应。
(2)电子的移动方向：负极流出、经导线流向正极。
(3)离子的移动方向：阳离子向正极移动、阴离子向负极移动。
2．原电池的判断方法
3．原电池正负极的判断方法
易错提醒(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属、正极材料可以为导电的非金属、例如石墨。
两极材料可能参与反应、也可能不参与反应。
(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接、共同插入电解质溶液中不一定构成原电池、必须有一个能自发进行的氧化还原反应。
(3)在判断原电池正负极时、既要考虑金属活泼的强弱也要考虑电解质溶液性质。
如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中、负极为Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中、负极为Al、正极为Mg。
【典题例证1】在如图所示装置中、观察到电流表指针发生偏转、M棒变粗、N棒变细、
P为电解质溶液。
由此判断下列M、N、P所代表的物质可以成立的是( )
解析经分析可知该装置是原电池、其中M棒作正极、有金属单质析出、N棒作负极、失电子溶解。
A项、锌、铜、稀硫酸构成原电池、则锌是负极、M棒变细、A项错误；B项、铁、铜、稀盐酸构成原电池、M棒上无金属单质析出、B。
化学能转变为电能的例子
化学能转变为电能的例子
化学能可以通过多种方式转化为电能。
以下是一些常见的例子：
1.电池：电池利用化学反应将化学能转化为电能。
例如，原电池中的化学物质在反应时释放出电子，这些电子流动产生电流，从而产生电能。
2.燃料电池：燃料电池利用氢气等燃料与氧气之间的化学反应将化学能转化为电能。
在燃料电池中，氢气在阳极释放电子，并在氧气的参与下在阴极产生水，同时产生电流。
3.化学发电机：一些特殊的化学反应可以直接产生电能，如氢氧化钾与铝之间的反应可以直接生成电能，这被应用于一些小型化学发电机的制造。
4.电化学反应：在电解池中，化学能可以通过电化学反应转化为电能。
例如，水电解可以将水中的化学能转化为电能，将水分解成氢气和氧气。
这些例子展示了化学能如何通过不同的化学反应或过程转化为电能。
这些技术在各种领域中得到应用，包括能源储存、电力生产和可再生能源等领域。
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高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源课件苏教版
解析：选 D。只考虑到 Fe 与 O2 在室温下不反应而错选 B。洗 过的铁锅在空气中放置，可发生吸氧腐蚀。电极反应式分别为 负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－； 总反应式：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，而 Fe(OH)2 在空气 中又易被氧化为 Fe(OH)3。
[答案] C
(1)上述例题的原电池装置中，ZnSO4(aq)与 CuSO4(aq)能否互 换？ (2)上述例题的原电池装置中，电子如何流动？
答案：(1)不能。 (2)电子从 Zn 电极经导线流向 Cu 电极。
原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
工作过程中电解质溶液中阳离子向正极移动(如 H＋向 Cu 片定 向移动)，阴离子向负极移动(如 SO24－向 Zn 片定向移动)；与外 电路构成闭合回路。
原电池的电极判断 4．下列关于原电池的说法，正确的是( ) A．在正极上发生氧化反应 B．一般化学性质较活泼的电极为负极 C．在外电路中电子流出的一极为正极 D．原电池中的阳离子向负极移动 解析：选 B。原电池负极发生氧化反应，A 错误；外电路中电 子流出的一极为负极，C 错误；原电池中阳离子向正极移动， D 错误。
6．如图所示的装置中可观察到电流计的指针发生偏转，M 棒 变粗，N 棒变细，由此判断下表中所列 M、N、P 物质，其中 可以成立的组合是( )
选项 A B C D
M
N
锌
铜
铜
铁
银
锌
锌
铁
P 稀硫酸 稀盐酸 AgNO3 溶液 Fe(NO3)3 溶液
解析：选 C。该原电池中 M 棒变粗，N 棒变细，说明原电池反 应时 N 棒溶解作负极，在 M 棒上有金属析出，M 棒作正极。A 选项中，负极为 M 棒且反应为 Zn－2e－===Zn2＋，没有金属析 出；B 选项中，电解质溶液为稀盐酸，原电池工作时，不会有 金属析出；C 选项中，正极为 M 棒且反应为 Ag＋＋e－===Ag， 符合题意；D 选项中，正极为 N 棒且反应为 Fe3＋＋e－===Fe2＋， 没有金属析出。
必修二化学2.2.1化学能转化为电能
必修二化学第二章第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能1.能举例说明化学能转化成电能的实例，并了解及应用。
2.理解原电池概念。
3.初步了解原电池工作原理及构成条件。
(重点)化学能转化为电能阅读教材P39到P42[实践活动]内容，完成下列问题。
1．能源的分类定义举例一次能源直接从自然界中取得的能源流水、原煤、天然气、风力、石油等二次能源一次能源经加工、转化得到的能源蒸汽、电力等2.化学能转化为电能的两种方式(1)火电(火力发电)：化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能；缺点：污染环境、低效。
(2)原电池：将化学能直接转化为电能；优点：清洁、高效。
3．原电池(1)实验实验装置实验现象铜片：有气泡产生锌片：溶解变小电流表：指针偏转结论有电流产生，装置中化学能转化为电能(2)原电池概念：将化学能转变为电能的装置。
(3)铜锌原电池工作原理电极材料电子转移电极反应式反应类型Zn 失电子Zn－2e－===Zn2＋氧化反应Cu 得电子2H＋＋2e－===H2↑还原反应总电池反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。
【判断】1．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。
(×)2．将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。
(×)3．在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌。
(×)4．原电池中阳离子向正极移动。
(√)原电池的构成条件及正负极的判断方法1.构成原电池的“一个依据，三个必须”2．原电池正、负极的判断方法负极正极电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或导电的非金属电子流动方向电子流出一极电子流入一极电流方向电流流入一极电流流出一极电解质溶液中离子的移动方向阴离子移向的一极阳离子移向的一极发生的反应氧化反应还原反应反应现象电极溶解电极增重或有气泡放出【活学活用】1．下列装置中，能构成原电池的是( )A．只有甲B．只有乙C．只有丙 D．除乙均可以【解析】甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精不是电解质溶液，只有丙装置具备原电池的构成条件，故选C。
化学能转为电能的原理
化学能转为电能的原理化学能转为电能的原理是通过化学反应产生电化学能转化为电能。
化学反应是指物质在特定条件下发生的化学变化，其中一些化学反应能够产生电子转移，形成电化学反应。
电化学反应是指化学反应中伴随着电子转移过程的反应。
化学能转为电能的过程包括两个步骤：化学反应产生电化学能和电化学能转化为电能。
在化学反应产生电化学能的过程中，通常涉及到两个半反应：氧化反应和还原反应。
在氧化反应中，物质失去电子成为氧化剂，而在还原反应中，物质获得电子成为还原剂。
这两个反应是互相配对的，因为在化学反应中电子不能自由存在，需要通过氧化还原反应的方式转移。
在电化学反应中，发生还原反应的物质损失的电子被其他物质通过氧化反应得到。
而这个电子转移的过程可以被外部连接电路上的电子接收器所捕获。
这样，化学反应生成的电化学能就被转化为了电能。
具体而言，化学反应发生在电化学电池中，电化学电池由两个电极（正极和负极）和一个电解质组成。
正极是发生还原反应的地方，负极是发生氧化反应的地方，而电解质则是两个电极之间的中介物质。
当两个电极通过外部电路连接时，电流可以在电解质中的离子进行传导，形成电流。
在正极反应中，正极物质发生还原反应，损失电子并释放出正离子。
而在负极反应中，负极物质发生氧化反应，接收电子并释放出负离子。
这样，在电解质中形成了正离子和负离子之间的电解质浓度差异，形成电势差。
这个电势差就是化学反应产生的电化学能。
通过连接一个外部电路，电子可以从正极流向负极，在电路中产生电流。
这个电流可以用于驱动各种电器设备，实现电能的使用。
总之，化学反应中的氧化还原反应能够产生电子转移，形成电化学能。
而通过将电子转移的过程与外部电路连接，电化学能可以转化为电能，实现化学能转为电能的原理。
化学能转化为电能
化学能转换为电能
把不同线材或板条的金属试样作为成对的电极，如铁与铜、铁与锌或铜与锌，所示浸入到钠溶液中。
把两个电极接到零点在刻度盘中点的灵敏的电压测量仪上，观察仪表的指针。
在电极之间形成不同的电压和极性。
也称电池的原电池直接从化学能获得电能。
在不同金属的界面和称为电解液的导电液体通过化学反应产生电荷分离，在两个电极之间形成电压。
为了固定电压值和电极材料的极性，把氢电极用作中性参考电极。
按电位大小顺序和电位符号得出一个电化电压等级图。
电压的大小取决于两电极相对于氢的电位。
在电解液中的两种不同的金属形成电化电源。
有两种方式可以形成电化电压。
1) 一次电池。
电池中的化学能只能转换为电能。
这种电池不能再次充电。
其负极材料被耗掉。
2)二次电池。
电化过程可以转换，即电池可以重复地放电和充电。
通过铝和铜两种金属接触位置形成的电池，由于接触湿气而发生腐蚀。
会使非贵重金属腐蚀掉。
为了阻止这种现象的发生，应避免铝、铜结合，对于裸线，则采用的特殊线夹。
当搪瓷有小裂纹时，可在热水储存器中装入一个由镁组成的消耗阳极来进行保护。
通过电池的形成，镁阳极缓慢地消耗掉那里的腐蚀电流，能反复地进行。
最新新编高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源课
第1课时化学能转化为电能化学电源课后达标检测[基础巩固]1．对化学电源的叙述正确的是( )A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C．化学电源均是安全、无污染的D．化学电源即为可充电电池解析：选A。
由于是化学能与电能的直接转化，节省了许多中转环节，所以化学电源对化学能的利用率比火力发电高得多，但火力发电仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染；有些化学电源是可充电的(如镍镉电池)，有些是不可充电的(如干电池)。
2．“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能，如图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是( )A．③⑤⑦B．③④⑤C．④⑤⑦ D．②⑤⑥解析：选A。
本题考查原电池的构成条件及工作原理。
具体情况分析如下：3.在如图所示的装置中，金属a的活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述中不正确的是（）A.碳棒上有气体放出，溶液pH变大B.a是正极，b是负极C.导线中有电子流动，电子从a极到b极D.a极上发生了氧化反应解析：选B。
显然，电极a、b与电解质溶液（稀H2SO4）组成原电池。
因活泼性a>b（碳棒），所以a为原电池的负极，失电子，发生氧化反应，b为正极，H＋在其表面得电子，发生还原反应。
由于正极消耗H＋，溶液中c（H＋）减小，pH增大，在外电路中，电子由a极流向b极。
4.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的等体积等物质的量浓度的稀H2SO4，同时向a中加少量CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积V（单位：L）与时间t（单位：min）的关系，其中正确的是（）解析：选A。
向等质量的两份锌粉中加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量 CuSO4溶液，则a中发生的反应有Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以，a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中产生的H2的量比b 中产生的H2少。
化学能转化为电能
化学能转化为电能绪论电能是人类生活中不可或缺的能量形式之一，而化学能则是一种常见的能量形式。
化学能转化为电能的原理被广泛应用于各种应用领域，包括电池、燃料电池等。
本文将探讨化学能转化为电能的原理、机制以及其应用。
一、化学能转化为电能的原理化学能转化为电能的原理可以归结为化学反应中的电子转移过程。
当化学反应发生时，涉及到电子在反应中的移动，这些电子的流动在适当的条件下可以产生电能。
在典型的电池反应中，化学物质在化学反应过程中释放出电子。
这些电子可以通过一个外部电路传输，从而产生电流。
在电池的另一端，电子与氧气结合，在电池内发生还原反应。
这种电流的产生是由于化学反应中的电子传输过程产生的。
二、常见的化学能转化为电能的方法1. 常规电池：常见的电池，如干电池和碱性电池，都是将化学能转化为电能的典型例子。
电池内的化学反应会产生电子，电子则通过外部电路流动，驱动电器工作。
这种电池的优点是成本相对低廉，操作简单，广泛应用于日常生活中的电子设备。
2. 燃料电池：燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。
它通过将燃料（如氢气）与氧气反应，产生电子和水。
这些电子可以通过外部电路流动，产生电能。
相对于传统电池，燃料电池的优点在于其高效率、无污染以及可持续性。
目前，燃料电池已广泛应用于交通工具、宇航技术等领域。
三、化学能转化为电能的应用1. 便携式电子设备：化学能转化为电能的应用最常见于便携式电子设备，如手机、平板电脑等。
这些设备通常使用电池作为能量源，电池内的化学能被转化为电能，供设备运行。
近年来，随着技术的发展，燃料电池也逐渐应用于便携式电子设备上，提供更长的使用时间和更可持续的能源。
2. 电动交通工具：电动汽车和电动自行车是另一个常见的化学能转化为电能的应用示例。
这些交通工具使用燃料电池或者电池作为能源，将化学能转化为电能驱动车辆运行。
相对于传统的燃油车辆，电动交通工具具有零排放和更低的噪音水平，且能源更加清洁和可再生。
高中化学人教版必修二《第二章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时原电池-化学能转化为电能》课件
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解，Zn 失电子，发 生 氧化反应。 可表示为：
Zn： Zn－2e=Zn2+
Cu片上产生气泡，H+ 得电子，发生 还原 反应。 可表示为：
Cu：2H++2e=H2↑
定义2：在原电池中，电子流出的一极叫负极， 负极发生氧化反应；电子流入的一极叫正极， 正极发生还原反应。
[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指 针发生偏转。
[实验结论]：导线中有电流通过。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1：使化学能转化为电能的的装置，叫做原 电池。
例1.如图装置中，明显有电流产生的是( C )
解析：A项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B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项 中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.［2019·河南省实验中学高一检测］关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是（ C ） a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应，一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析：a错，构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极，可 以是两种不同 属，也可以是一种 属、一种非 属。b错，原电池中正极上 发生还原反应，但不一定产生气体。c对，原电池中电子流出的一极为负 极，电子由负极流向正极。d错，原电池放电时，电解质溶液中阴离子向 负极移动。
化学能转化为电能第1课时
-1- -2-《必修Ⅱ第2章第2节 化学能与电能》（第1课时）【课标要求】 1．初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
2．引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质3．使学生形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。
.【重点难点】1、 简单电极反应的书写2、由氧化还原反应认识化学能到电能转化【回忆复习】1.氧化还原反应的特征是 ;氧化还原反应的本质是 ;电子由 剂转移给 剂。
自发的氧化还原反应，总是向着生成氧化性 和还原性方向进行。
在氧化还原反应中，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的关系为：氧化剂有 性， 电子，化合价 ，被 ，发生 反应，生成 产物。
还原剂有 性， 电子，化合价 ，被 ，发生 反应，生成 产物。
【新课导学】 问题探究一：化学能间接转化为电能（1）火力发电原理：（2）能量转换过程： ，能量转换的关键环节： 。
（3）火力发电弊端：①（2）在这样的装置中，能量是如何转化的？ 电流计指针发生偏转 → 有 产生 → 产生 能 → 化学能转化为 能的装置 2、实验总结;电池总反应：（1）原电池的定义：将化学能能转化为能的装置.（2）如何判断原电池的正负极？ ①依据原电池两极材料：______作负极（K 、Ca 、Na 太活泼，不能作电极）；______作正极。
②根据电流方向或电子流向：电流（外电路）由_____流向_____；电子则由_____经外电路流向原电池的______。
③内电路离子迁移方向：______流向正极，_______流向负极。
④根据原电池中反应类型： 正极：____电子，发生______，现象是伴随金属的析出或H 2的放出。
负极：____电子，发生______，现象是电极本身的消耗，质量减小。
（3）原电池的构成条件：理论上，自发的 反应均可构成原电池。
具体条件是： ①具有 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 溶液中③导线：两极用导线相连或 ，形成闭合回路（4）原电池原理的应用 ①加快氧化还原反应的速率：实验室常用粗锌与稀硫酸反应制取H 2 ②比较金属活动性强弱：一般是活动性强的金属做负极，发生 反应，电子流 ， 电极质量 ，电极大小变 ，电流流 ，溶液中的 离子移向负极。
高中化学第1课时化学能转化为电能
第1课时 化学能转化为电能1．判断图中的装置哪些能形成原电池( )2．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )A ．2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑B ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2OC ．Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2＋2NH 3↑D ．CH 4＋2O 2=====点燃CO 2＋2H 2O3．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。
下列叙述不正确的是( )A ．a 和b 不连接时，铁片上会有金属铜析出B ．a 和b 用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu 2＋＋2e －===Cu C ．无论a 和b 是否连接，铁片均会溶解D ．a 和b 用导线连接后，Fe 片上发生还原反应，溶液中的Cu 2＋向铜电极移动 4．Mg －H 2O 2电池是一种化学电源，以Mg 和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图。
下列说法不正确的是( )A ．石墨电极是该电池的正极B ．石墨电极上发生还原反应C ．Mg 电极的电极反应式：Mg －2e －===Mg 2＋D ．电池工作时，电子从Mg 电极经导线流向石墨电极，再从石墨电极经电解质溶液流向Mg 电极 5．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与过量的锌反应，为加快反应速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是( )A ．加入适量的6 mol·L－1的盐酸B ．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量的蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液6．如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。
下列说法错误的是()A．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换B．铜片上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑C．如果将稀硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变7．如图所示的装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，并测得电解质溶液的质量减小，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项M N PA Zn Cu稀硫酸溶液B Cu Fe稀盐酸C Ag Zn硝酸银溶液D Zn Fe硫酸亚铁溶液8．有a、b、c、d实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞aC．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c9．现有如下两个反应：(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；(B)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋。
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化化学能与电能都是我们日常生活中常见的能量形式。
化学能指的是物质内部的能量，也就是化学反应中释放或吸收的能量；而电能则是通过电荷间的移动而产生的能量。
这两种能量形式在一些特定的情况下可以相互转化，下面我们将详细探讨化学能与电能的转化过程。
一、化学能转化为电能1. 电池电池是将化学能转化为电能的典型装置。
电池由正极、负极和电解液组成。
化学反应在电池中发生，正极和负极之间的电子流动产生电能。
例如，一节碱性电池的正极通常为锌，负极为锰染料。
化学反应导致锌产生氧化，锌离子释放电子并进入电解质中，形成氢氧化锌。
同时，氧化锰被还原并吸收电子。
当电池连接到装置时，电子会自正极流向负极，从而产生电能。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能转化为电能的先进技术。
它利用氢与氧的化学反应，通过电解过程将化学能转化为电能。
燃料电池包含一个正极（氧气）和一个负极（氢气）。
氢气在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，电子从负极流向正极，形成电路并产生电能。
燃料电池具有高效能和无污染的特点，被广泛应用于电动汽车和其他电力设备中。
二、电能转化为化学能1. 电解电解是将电能转化为化学能的过程。
当将电流通过电解液时，化学反应发生，从而导致物质的电离或还原。
电解可以将无机化合物分解成原子或离子，或者将离子还原为其它化合物。
一个典型的例子是电解水，当通过水中通电时，水分解为氧气和氢气。
在这个过程中，电能被转化为化学能，并储存在氧气和氢气之中。
2. 光合作用光合作用是一种将光能转化为化学能的重要过程。
光合作用发生在植物叶绿素中的叶绿体中。
植物吸收阳光中的能量，并将其转化为化学能，以供植物进行生长和代谢。
叶绿体中的叶绿素分子吸收能量后，通过一系列化学反应将光能转化为化学能，并将其储存在糖等有机化合物中。
光合作用是维持地球上生命的重要过程，也是生物界中最重要的化学能转化过程之一。
总结：化学能与电能的转化在我们的生活中有着广泛的应用。
第二节 第1课时 化学能转化为电能
过程为: 煤) ( 化学能
热能
机械能
电能。故 C 错误。
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原电池的构成条件及电极的判断方法
1.原电池的构成条件
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【例 1】 如图所示装置, 电流表指针发生偏转, 同时 A 极逐渐变粗, 极逐 B 渐变细, 为电解质溶液, A 、B 、C C 则 应是下列各组中的( ) A . 是 Zn, 是 C u, 为稀硫酸 A B C B . 是 C u, 是 Zn, 为稀硫酸 A B C C . 是 Fe, 是 A g, 为稀 A gN O 3溶液 A B C D . 是 A g, 是 Fe, 为稀 A gN O 3溶液 A B C
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要点突破
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.④⑤⑥
解析: 在该原电池中, Zn比 Cu活泼, Zn作负极, 故 铜作正极, 电子由 Zn流出经
2+ + -
导线流向 Cu片。负极反应为 Zn-2e
Zn , 正极反应为 2H +2e
+
H2 向
↑, 故每转移 1 m ol电子时, 产生 0. m olH 2。在溶液中, 向正极移动, 5 H S 负极移动, 故③④⑤正确, C。 选
2.电极名称及电极反应
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3.原电池正、负极的判断方法
负极 电极材料 电子流动方向 电流方向 电解质溶液中 离子的移动方向 发生的反应 反应现象 活泼性较强的金属 电子流出一极 电流流入一极 阴离子移向的一极 氧化反应 电极溶解 正极 活泼性较弱的金属 或导电的非金属 电子流入一极 电流流出一极 阳离子移向的一极 还原反应 电极增重或有气泡放出
第二节化学能与电能第1课时 化学能转化为电能
第二节 化学能与电能 第1课时 化学能转化为电能从前在伦敦上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。
不料后来，她又因为车祸掉了一颗牙，为了显示她的富有，她装了一颗黄金假牙。
自此以后，她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等病症。
更奇怪的是，众多的医学专家为她检查后，都找不到病因，这位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大医院会诊也不见效果。
格林太太的病因到底是什么呢？原来这种病态与车祸有关：“车祸—假牙—病症〞。
两颗假牙为活泼性不同的金属，与唾液中的电解质接触，会产生电流从而刺激神经使格林太太头痛。
那么，为何会产生电流呢？一、一次能源和二次能源点拨：电能是当今社会应用最广泛的二次能源。
二、化学能转化为电能1．化学能间接转化为电能——火力发电 (1)过程：化学能――→燃烧__热能__――→蒸汽机械能――→发电机电能(2)关键：燃烧(氧化复原反响)是使化学能转换为电能的关键。
2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)实验探究①定义：将化学能转变为__电能__的装置。
②工作原理(以铜－锌－稀硫酸原电池为例)：1．以下能源中属于二次能源的是( B )A．天然气B．电力C．原煤D．石油解析：天然气、原煤、石油均是自然界中以现成形式提供的，属于一次能源；电力是风力、水能、火力等通过发电机转化而成的，属于二次能源。
2．“能源分类相关图〞如右图所示，下面四组能源选项中，全部符合图中阴影局部的能源是(C)A．煤炭、石油、沼气B．水能、潮汐能、天然气C．太阳能、风能、生物质能D．地热能、海洋能、核能解析：太阳能、风能、生物质能、沼气、水能、潮汐能等都是来自太阳辐射的能量，是可再生的新能源。
3．(2021·四川成都诊断)下面是有关各种形式能量的互相转化途径的表达，其中错误的选项是(B)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．太阳能电池将光能转变为电能解析：灯泡将电能转变为光能之外，还转变为热能等其他形式的能。
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“生物电”是导致抽搐的原因。1791年，伽伐尼
发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛关
注。
7
善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问： 为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？ 实验如下：
实验1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触， 蛙腿抽搐。
实验2:将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触， 蛙腿不动。
负极：Cu—2e - = Cu2+ 氧化反应 正极：2Fe3+ +2e- =2Fe2+ 还原反应
16
2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是（ C ）
正极 负极
A
B
C
D
Zn
Cu
Cu Fe
Cu
Zn
Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
实 铜片上有无色气体产生，锌 H+在铜片上得到电子被
验
片无明显现象，电流计发生 还原成氢气，说明有电
偏转。
子从锌片流入到铜片.
4
4
一、化学能转化为电能 1.电池是怎样工作的? （1）什么是原电池？ 把化学能转化为电能的装置叫 做原电池
5
意大利物理学家 亚历山德罗.伏打 (Alessandro Volta)
1
活动与探究 (1)溶将液一中Z，n片有,什Cu么片现平象行？插为入什H么2SO？4
(2)若将Zn片,Cu片用一导线连接 再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？ 为什么？
2
活动与探究
(3)导线间接一电流计有何现象 产生？为什么？
(4)用一干电池连接电流计验证 电子流向，确定Zn片, Cu片的 正负极是怎样的？
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负极： 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、 正极：较不活泼的金属、石墨等
实验探究形成原电池的条件
（可以） 可以）
（不可以） 不可以）
形成条件二： 形成条件二：电极需插进电解质溶液中
实验探究形成原电池的条件
（不可以） 不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路 形成条件三：
2、组成原电池的条件: 、组成原电池的条件
3
活动与探究 (3)导线间接一电流计有何现象 导线间接一电流计有何现象 产生？为什么？ 产生？为什么？ (4)用一干电池连接电流计验证 用一干电池连接电流计验证 电子流向，确定Zn片 电子流向，确定 片, Cu片的 片的 正负极是怎样的？ 正负极是怎样的？
4
实验现象 实 验 1 实 验 2 实 验 3 实 验 4
还原剂失去的 电子从锌极流 出 负极 还原剂(Zn)失去电 失去电 还原剂 子，发生氧化反应 Zn-2e-=Zn2+
经外电路
流入铜极. 流入铜极
正极 氧化剂(H+)在铜极上 氧化剂 在铜极上 得到电子， 得到电子，发生还 原反应 Zn2+ H+ SO422H+ +2e-=H2
电流方向
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（2）原电池的电极反应式现象。 片无明显现象。
铜片上有无色气体产生， 铜片上有无色气体产生，锌 H+在铜片上得到电子被 还原成氢气，说明有电 片无明显现象， 片无明显现象，电流计发生 还原成氢气，说明有电 偏转。 子从锌片流入到铜片. 偏转。 子从锌片流入到铜片
5
一、化学能转化为电能 1.电池是怎样工作的 电池是怎样工作的? 电池是怎样工作的 （1）什么是原电池？ ）什么是原电池？ 把化学能转化为电能的装置叫 做原电池
铜片上没有明显现象， 铜片上没有明显现象，锌片 上有无色气体产生。 上有无色气体产生。
实验结论
铜片与稀硫酸不反应， 铜片与稀硫酸不反应， 2H++Zn=Zn2++H2
铜片上没有明显现象， 铜片上没有明显现象，锌片 上有无色气体产生。 上有无色气体产生。
铜片与稀硫酸不反应， 铜片与稀硫酸不反应， 2H++Zn=Zn2++H2 H+在铜片上得到电子被 还原成氢气。 还原成氢气。
2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是（ 该反应的的原电池正确组合是（ C ） A 正极 负极 电解质溶液 Zn Cu CuCl2 B Cu Zn H2SO4 C Cu Zn CuSO4 D Fe Zn HCl
3.请在图上标出电子的流动方向和电流方向 请在图上标出电子的流动方向和电流方向, 请在图上标出电子的流动方向和电流方向 并判断正负极，写出电极反应式和总反应式 并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
(1)有活泼性不同的两个电极 (1)有 (2)两电极都接触电解质溶液 (2)两电极都接触电解质溶液 (3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回 (3)正极、负极、 正极 路 (4)在电极表面上能发生自发进行的氧化 (4)在电极表面上能发生自发进行的氧化 还原反应。 还原反应。
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练习1：下列装置哪些可以形成原电池 练习 ：下列装置哪些可以形成原电池(
Zn A Cu Zn A Cu
ABC )
A
Fe A C(石墨) Zn
Cu
稀H2SO4 A
CuSO4 溶液 B
稀H2SO4 C
稀H2SO4 D
Zn A Zn
Fe
A 陶瓷
Fe A Cu
Si A C(石墨)
稀H2SO4 E
CuSO4溶液 F
酒精 G
稀H2SO4 H
4、原电池原理的应用
a、金属的腐蚀 加快氧化还原反应的速率 、 b、设计原电池 、 如利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化 还原反应设计原电池 负极： 负极： Cu—2e - = Cu2+ 氧化反应 正极： 正极：2Fe3+ +2e- =2Fe2+ 还原反应
23
3.燃料电池 燃料电池
常见的燃料电池有 氢氧燃料电池、甲 氢氧燃料电池、 烷燃料电池、铝-空 烷燃料电池、 气燃料电池、熔融 气燃料电池、 盐燃料电池等。 盐燃料电池等。
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拓展： 拓展：
家庭小实验
电极 材料 Zn片 Zn片 Cu片 Cu片 电池 总反 应 电极反应 Zn－ Zn－2e-＝ Zn2+ 反应类 原电池的 电极 型
氧化 反应 还原 反应
负极 正极
2H+ + 2e-＝H2↑
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
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实验探究形成原电池的条件
（可以） 可以）
（可以） 可以）
（可以） 可以）
形成条件一： 形成条件一： 活泼性不同的两个电极
化学能转化为电能
1
2
活动与探究 (1) 将一 片,Cu片平行插入 2SO4 将一Zn片 片平行插入H 片平行插入 溶液中，有什么现象？为什么？ 溶液中，有什么现象？为什么？
(2)若将 片,Cu片用一导线连接 若将Zn片 若将 片用一导线连接 再浸在H 溶液中，有什么现象？ 再浸在 2SO4溶液中，有什么现象？ 为什么？ 为什么？
I
Ag
e
-
eFe Zn
I
Cu
CuSO4 (aq) H2SO4 (aq)
负极( 负极 Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 正极( 正极 Ag): 2H++2e - = H2↑ . 总反应式: . 总反应式 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑
负极( 负极 Zn): Zn－2e - = Zn2+ . － 正极( 正极 Cu): Cu2+ +2e - = Cu . 总反应式: . 总反应式 Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
正极： 正极： O2+2H2O+4e- =4OH—
二、化学电源
锂电池
1.一次电池（如干电池）:用过后不能复原 一次电池（如干电池） 一次电池 干电池—— Zn- Mn普通干电池 普通干电池 普通
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2.二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用 二次电池（如蓄电池） 二次电池
银锌纽 银锌纽扣电池
铅蓄电池
6
伏打电池 意大利物理学家 亚历山德罗. 亚历山德罗.伏打 (Alessandro Volta)
7
科学史话
伏打与电池的发明
1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青 1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青 蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。 蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做 了如下实验： 了如下实验： 实验1: 用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中， 铜钩插入死青蛙的脊髓中 实验1: 用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中，再 挂在铁栏杆 铁栏杆上 当青蛙腿碰到铁栏杆时， 挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生 抽搐。 抽搐。 实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里 将青蛙放到铜制的解剖盘里， 实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖 接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。 刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。 他根据实验得出： 他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的 生物电”是导致抽搐的原因。1791年 “生物电”是导致抽搐的原因。1791年，伽伐 尼发表了《论肌肉中的生物电》论文， 尼发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛 关注。 关注。
善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问： 善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问： 为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？ 为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？ 实验如下 如下： 实验如下： 实验1:将青蛙腿放在铜盘 1:将青蛙腿放在铜盘里 解剖刀去接触 去接触， 实验1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触， 蛙腿抽搐。 蛙腿抽搐。 实验2:将青蛙腿放在木盘 2:将青蛙腿放在木盘里 解剖刀去接触 去接触， 实验2:将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触， 蛙腿不动。 蛙腿不动。 经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论， 经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论， 他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿， 他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿 就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用， 就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所 谓特殊的“动物电”是不存在的。 谓特殊的“动物电”是不存在的。 联想到肌肉、 联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的 溶液，那么， 溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作 用会不会产生电流呢？ 用会不会产生电流呢？
例如铁的腐蚀 1.析氢腐蚀 析氢腐蚀
（酸性较强的条件下的腐蚀） 酸性较强的条件下的腐蚀）
负极： 负极： Fe—2e-=Fe2+ 正极： 正极： 2H++ 2e- =H2↑ 2.吸氧腐蚀 吸氧腐蚀 负极： 负极：
（酸性较弱或中性条件下的腐蚀） 酸性较弱或中性条件下的腐蚀）
2Fe—4e- =2Fe2+