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成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·必修②成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·化學(xué)反應(yīng)與能量第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第二章新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測(cè)4新視點(diǎn)·專家博客6新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè)5新情境·激趣入題1新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測(cè)4新視點(diǎn)新情境·激趣入題新情境·激趣入題從前在倫敦上流社會(huì),有一位貴族夫人格林太太,幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過一顆不銹鋼的假牙。不料后來,她又因?yàn)檐嚨湹袅艘活w牙,為了顯示她的富有,她裝了一顆黃金假牙。自此以后,她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是,眾多的醫(yī)學(xué)專家為她檢查后,都找不到病因,這位夫人整日感到精神萎靡,找遍各大醫(yī)院會(huì)診也不見效果。格林太太的病因到底是什么呢?原來這種病態(tài)與車禍有關(guān):“車禍—假牙—病癥”。兩顆假牙為活潑性不同的金屬,與唾液中的電解質(zhì)接觸,會(huì)產(chǎn)生電流從而刺激神經(jīng)使格林太太頭痛。那么,為何會(huì)產(chǎn)生電流呢?從前在倫敦上流社會(huì),有一位貴族夫人格林太太,幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究●學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.初步了解化學(xué)電池的工作原理及應(yīng)用。3.了解研制新型電池的重要性。4.會(huì)書寫簡單的電極反應(yīng)式。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)●新知預(yù)習(xí)1.電能:電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染________的一種________能源,又稱電力。2.一次能源:直接從________取得的能源稱為一次能源。二次能源:一次能源經(jīng)過________、________得到的能源稱為二次能源。3.原電池是指________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_________的裝置。最小
二次自然界加工轉(zhuǎn)換化學(xué)電能最小二次自然界加工轉(zhuǎn)換化學(xué)電能4.構(gòu)成原電池的條件:(1)必須有一個(gè)自發(fā)的__________________。(2)有兩個(gè)電極,電極材料由________________________或由金屬和其他導(dǎo)電的材料組成。(3)兩電極必須________適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中,兩電極之間用_______連接或直接接觸而形成閉合回路。5.在原電池中,還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為________,向外電路提供電子,發(fā)生________反應(yīng);氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為________,從外電路________電子,發(fā)生________反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)兩種活潑性不同的金屬浸在導(dǎo)線負(fù)極氧化正極得到還原4.構(gòu)成原電池的條件:氧化還原反應(yīng)兩種活潑性不同的金屬浸6.普通鋅錳干電池電池組成為:____________做負(fù)極;位于中央的頂蓋有銅帽的____________做正極;石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì),同時(shí)填有MnO2黑色粉末作電極劑,負(fù)極電極反應(yīng)____________________________。7.鉛酸可充電電池(1)電池組成為:____________作負(fù)極;____________作正極;濃硫酸作電解質(zhì)溶液。(2)電極反應(yīng)(放電)負(fù)極:______________________;正極:______________________________________;電池總反應(yīng)為__________________________________________。鋅片碳棒PbPbO2
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O6.普通鋅錳干電池鋅片碳棒PbPbO2Pb+PbO28.氫氧燃料電池(1)氫氧燃料電池是以__________________為燃料,____________為氧化劑,鉑作電極。(2)電極反應(yīng)①堿式氫氧燃料電池:以KOH溶液為電解質(zhì);負(fù)極:____________________________________;正極:____________________________________;②酸式氫氧燃料電池:以H2SO4溶液為電解質(zhì);負(fù)極:____________________________________;正極:____________________________________。(3)以上兩種氫氧燃料電池總反應(yīng)都是:_____________。氫氣氧氣8.氫氧燃料電池氫氣氧氣●自主探究1.怎樣判斷一個(gè)裝置是否是原電池?提示:①有電解質(zhì)溶液。②兩個(gè)電極,一個(gè)相對(duì)較活潑,一個(gè)不活潑。可同為金屬,也可一種是金屬另一種是非金屬。③能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。④形成閉合回路。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)2.怎樣判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極?怎樣書寫電極式?提示:①兩極更易失電子一極為負(fù)極,另一極便為正極。②書寫方法原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:(1)寫出總化學(xué)反應(yīng)方程式;(2)根據(jù)總化學(xué)反應(yīng)方程式,按照電子得失情況,分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng);(3)氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,注意介質(zhì)參與的反應(yīng);總的化學(xué)反應(yīng)式是正負(fù)電極反應(yīng)相加的結(jié)果,反過來也可以相減,得電極反應(yīng),電極反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒,電荷守恒及正、負(fù)極得失電子數(shù)相等的規(guī)律。2.怎樣判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極?怎樣書寫電極式?新思維·名師講堂新思維·名師講堂●教材點(diǎn)撥1.電能使用電器都需要電能。電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛,使用最方便,污染最小的一種二次能源,又稱電力。溫馨提示:一次能源和二次能源。直接從自然界取得的能源稱為一次能源,如流水、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣等。一次能源經(jīng)過加工,轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源,如電力、蒸汽等。化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化●教材點(diǎn)撥化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:火力發(fā)電存在的弊端:煤是不可再生資源;能量經(jīng)多次轉(zhuǎn)化,利用率降低;煤燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)污染環(huán)境。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)3.化學(xué)電池——原電池(1)定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)實(shí)驗(yàn)裝置3.化學(xué)電池——原電池(3)實(shí)驗(yàn)步驟:將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接(導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表),平行插入盛有稀硫酸的燒杯中(如上圖所示),觀察現(xiàn)象。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:現(xiàn)象銅片銅片上有氣泡產(chǎn)生鋅片鋅片逐漸溶解,不產(chǎn)生氣泡電流表電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(3)實(shí)驗(yàn)步驟:將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接(導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:由于鋅和銅的活動(dòng)性不同,鋅容易失去電子,被氧化成Zn2+進(jìn)入溶液,電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。這一變化過程可以表示如下:鋅片:Zn-2e-===Zn2+(氧化反應(yīng))銅片:2H++2e-===H2↑(還原反應(yīng))總的反應(yīng):Zn+2H+===Zn2++H2↑20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(6)原電池工作原理:原電池在工作時(shí)負(fù)極失去電子,電子通過導(dǎo)線流向正極,溶液中氧化性物質(zhì)得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),這樣,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)不斷發(fā)生,負(fù)極不斷地失去電子,失去的電子不斷地通過導(dǎo)線流向正極,被氧化性物質(zhì)得到,這樣閉合回路中不斷有電子產(chǎn)生,也就形成了電流,于是,化學(xué)能就轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?6)原電池工作原理:①反應(yīng)類型。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)。②電子的移動(dòng)方向。從負(fù)極流出,經(jīng)導(dǎo)線流向正極。③離子的移動(dòng)方向。陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng)。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:(1)銅鋅原電池的工作原理:負(fù)極:Zn-2e-===Zn2+(氧化反應(yīng));正極:2H++2e-===H2↑(還原反應(yīng));鋅失去的電子通過外電路流向銅片,H+在銅片上得到電子,從而形成電流。記憶口訣:銅鋅金屬插硫酸,電流針動(dòng)一線牽,負(fù)極氧化鋅腐蝕,正極銅板氫還原。溫馨提示:(1)銅鋅原電池的工作原理:20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(6)水果電池實(shí)驗(yàn)探究①實(shí)驗(yàn)用品:鎂條、銅片、鐵片、導(dǎo)線、金屬夾,手電筒用發(fā)光二極管、果汁(橙汁、蘋果汁、檸檬汁等)、500mL燒杯。(6)水果電池實(shí)驗(yàn)探究②實(shí)驗(yàn)方案:a.Cu-Mg原電池,電解質(zhì)溶液為橙汁;b.Cu-Fe原電池,電解質(zhì)溶液為蘋果汁;c.Fe-Mg原電池,電解質(zhì)溶液為檸檬汁。③實(shí)驗(yàn)操作:用導(dǎo)線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上,分別將各組金屬片插入到盛有果汁的三個(gè)500mL的燒杯中,用發(fā)光二極管兩端分別接觸三種方案中金屬活潑性不同的金屬夾。④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:三種方案中二極管均發(fā)光。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論:原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。②?shí)驗(yàn)方案:a.Cu-Mg原電池,電解質(zhì)溶液為橙汁;b.Cu (2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)在如圖所示的8個(gè)裝置中,屬于原電池的是()A.①④ B.③④⑤C.④⑧ D.②④⑥⑦●典例透析 (2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)在如圖所示的【解析】①不存在兩個(gè)電極,不是原電池;②滿足原電池的構(gòu)成條件,是原電池;③兩個(gè)電極相同,不是原電池;④滿足原電池的構(gòu)成條件,是原電池;⑤酒精是非電解質(zhì),不是原電池;⑥滿足原電池的構(gòu)成條件,是原電池;⑦滿足原電子池的構(gòu)成條件,是原電池;⑧未構(gòu)成回路,不是原電池?!敬鸢浮?/p>
D20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2015·湖北處武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高一下學(xué)期期中)如圖所示是Zn和Cu形成的原電池,其實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書卡上的記錄如下,則卡片上的描述合理的是()(2015·湖北處武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高一下學(xué)期期中)如圖所示A.①②③ B.②④C.④⑤⑥ D.③④⑤【答案】
BA.①②③ B.②④●教材點(diǎn)撥1.原電池的判定(1)先分析有無外接電源,無外接電源的可能為原電池。(2)依據(jù)原電池的形成條件,主要“四看”:看電極——兩極為導(dǎo)體,且存在活動(dòng)性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極);看溶液——兩極插入電解質(zhì)溶液中;看回路——形成閉合回路;看本質(zhì)——有無氧化還原反應(yīng)發(fā)生。原電池以及原電池正、負(fù)極的判斷●教材點(diǎn)撥原電池以及原電池正、負(fù)極的判斷2.原電池正負(fù)極的判斷方法2.原電池正負(fù)極的判斷方法(1)根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極;活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(3)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷電流是由正極流向負(fù)極;電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。(1)根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷(4)根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向判斷在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷溶解的一極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的一極為正極。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:利用金屬的活潑性判斷原電池的正負(fù)極的注意事項(xiàng)一般是較活潑金屬作負(fù)極,較不活潑金屬作正極,但也要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。①鎂鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中,鎂作負(fù)極,鋁作正極;若電解質(zhì)是氫氧化鈉,則鎂作正極,鋁作負(fù)極。②銅鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中,鋁作負(fù)極,銅作正極;若插入濃硝酸中,鋁作正極,銅作負(fù)極。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:在正極上,若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原,無論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的,還是弱電解質(zhì)提供的,一律寫離子符號(hào);而在原電池反應(yīng)中,要遵循離子方程式的書寫規(guī)則,只有易溶的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)5.原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)速率原理:由于原電池將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)且有電流產(chǎn)生,因而反應(yīng)速率加快。實(shí)例:鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí),可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成原電池,加快反應(yīng)進(jìn)行。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱原理:一般,在原電池中,活潑金屬作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);不活潑金屬作正極,正極上發(fā)生還原反應(yīng)。實(shí)例:如有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A極溶解,B極上有氣泡產(chǎn)生,由原電池原理可知,金屬活動(dòng)性A>B。(3)用于金屬的防護(hù)原理:使被保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而得到保護(hù)。實(shí)例:要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱(4)設(shè)計(jì)原電池①首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)。氧化反應(yīng):還原劑-ne-===氧化產(chǎn)物;還原反應(yīng):氧化劑+ne-===還原產(chǎn)物;正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式===電池的總反應(yīng)式。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。A.電解質(zhì)溶液的選擇。電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。B.電極材料的選擇。在原電池中,一般選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的惰性材料作正極。負(fù)極材料或還原性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子被氧化,氧化性物質(zhì)在正極上得到電子被還原。②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電③實(shí)例。溫馨提示:畫原電池裝置圖的三點(diǎn)提醒①指明原電池的正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。②燒杯中用虛線代表電解質(zhì)溶液,液面用實(shí)線。③用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接以構(gòu)成閉合電路。③實(shí)例。6.發(fā)展中的化學(xué)電源名稱干電池(一次電池)充電電池(二次電池)燃料電池特點(diǎn)①活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度后,不能再使用②電解質(zhì)溶液為膠狀,不流動(dòng)①放電后可再充電使活性物質(zhì)獲得再生②可以多次充電重復(fù)使用①電極本身不包含活性物質(zhì),只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件②工作時(shí),燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給,在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng),生成物不斷地被排出舉例普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、銀鋅電池等鉛蓄電池、鋰電池、鎳鎘電池等氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等6.發(fā)展中的化學(xué)電源名稱干電池(一充電電池(二燃料電池特點(diǎn)①特別提示:一次電池是只能放電不能充電,電量用完便不能再用的電池。在化學(xué)電源中一次電池最常見,其中使用最廣泛的是干電池,如普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅紐扣電池等。二次電池是可反復(fù)充電和放電的電池。目前最常見的二次電池是鉛蓄電池。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是信息技術(shù)的發(fā)展,為了適應(yīng)移動(dòng)通訊、便攜式電腦和各種電子產(chǎn)品等的廣泛使用,科研工作者不斷研制出小型化、高比能量、工作壽命長、不需要特殊維護(hù)的二次電池。目前已經(jīng)開發(fā)出鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池和鋰離子電池等新型二次電池。特別提示:一次電池是只能放電不能充電,電量用完便不能再用的電燃料電池是通過燃料氣體和氧氣分別在兩個(gè)電極上發(fā)生電極反應(yīng)(形成與燃燒時(shí)相同的總反應(yīng)),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電源。燃料電池具有能量利用效率高、可連續(xù)使用和污染小等優(yōu)點(diǎn),已成為一種發(fā)展前景十分廣闊的化學(xué)電源。隨著科技的不斷進(jìn)步,形形色色的性能優(yōu)異的燃料電池不斷被研制出來,那么如何判斷或書寫一個(gè)“新”燃料電池反應(yīng)的電極反應(yīng)式呢?20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié) (2015·湖南省五市十校高一下學(xué)期期中聯(lián)考)某原電池總反應(yīng)為2Fe3++Fe===3Fe2+,不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3B.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO)3C.正極為Fe,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3D.正極為Ag,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3
●典例透析 (2015·湖南省五市十校高一下學(xué)期期中聯(lián)考)某原電池總反【解析】A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3,則負(fù)極發(fā)生Fe失去電子生成亞鐵離子的反應(yīng),正極是鐵離子得到電子生成亞鐵離子,正確;B.正極為C,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO)3,則負(fù)極發(fā)生Fe失去電子生成亞鐵離子的反應(yīng),正極是鐵離子得到電子生成亞鐵離子,正確;C.正極為Fe,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3,因?yàn)閆n失去電子生成鋅離子,發(fā)生的反應(yīng)是Zn+2Fe3+===2Fe2++Zn2+,與所給反應(yīng)不同,錯(cuò)誤;D.正極為Ag,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3,則該電池的總反應(yīng)是2Fe3++Fe===3Fe2+,正確,答案選C?!敬鸢浮?/p>
C【解析】A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3
(2015·江西省臨用市一中高一下學(xué)期期中)(1)下列裝置能組成原電池的是________(填序號(hào)) (2015·江西省臨用市一中高一下學(xué)期期中)(2)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒)①________(填A(yù)或B)處電極入口通甲烷,其電極反應(yīng)式為________;②當(dāng)消耗甲烷的體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________,消耗KOH的物質(zhì)的量為________。(2)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2015·遼寧省沈陽市東北育才高一下學(xué)期第一次階段考試)2013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.a(chǎn)為電池的正極B.放電時(shí),b極電極反應(yīng)式:Li-e-===Li+C.放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D.放電時(shí),溶液中Li+從b向a遷移(2015·遼寧省沈陽市東北育才高一下學(xué)期第一次階段考試)2【解析】A.Li是活潑金屬,作負(fù)極,b電極是負(fù)極,a電極是正極,說法正確;B.根據(jù)電池體系,Li-e-===Li+,說法正確;C.放電時(shí),a極錳的化合價(jià)發(fā)生變化,錯(cuò)誤;D.原電池中陽離子向正極移動(dòng),說法正確,因此選項(xiàng)C符合題意?!敬鸢浮?/p>
C20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2015·山西沲浮山中學(xué)高一下學(xué)期期中)紐扣電池的電極材料為Zn和Ag2O,電解質(zhì)溶液為KOH,其電極反應(yīng)為:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-電池的負(fù)極是________(填電極材料),正極發(fā)生的是________反應(yīng)(填反應(yīng)類型),總反應(yīng)式為______________。【解析】負(fù)極失電子,故Zn做負(fù)極,正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),總方程式即兩極方程式相加,得到:Zn+Ag2O===ZnO+2Ag?!敬鸢浮?/p>
Zn還原反應(yīng)Zn+Ag2O===ZnO+2Ag(2015·山西沲浮山中學(xué)高一下學(xué)期期中)紐扣電池的電極材料新考題·隨堂自測(cè)新考題·隨堂自測(cè)1.(2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)下列關(guān)于原電池的敘述中,正確的是()A.電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成B.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C.工作時(shí)其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向負(fù)極D.能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋窘馕觥吭姵刂械碾姌O也可以是金屬和非金屬,A錯(cuò)誤;原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;原電池工作時(shí)負(fù)極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向正極,C錯(cuò)誤;原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,D正確?!敬鸢浮?/p>
D1.(2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)下列關(guān)于原2.(2015·陜西省西安市一中高一下學(xué)期期中)電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源,各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A.鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)【解析】鋅錳干電池工作過程中不會(huì)消耗碳棒,所以碳棒不會(huì)變細(xì),A錯(cuò);氫氧燃料電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,B錯(cuò);太陽能電池的主要材料是硅,而不是二氧化硅,D錯(cuò)。故選C?!敬鸢浮?/p>
C20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)3.(2015·浙江省杭州地區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高一第二學(xué)期期中)下圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯(cuò)誤的是()A.銅片表面有氣泡生成B.裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換C.如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向不變D.如果將稀硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)3.(2015·浙江省杭州地區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高一第二學(xué)期期中)下圖【解析】A.鋅、銅、稀硫酸形成原電池,H+在銅片上得電子生成H2,有氣泡生成,正確;B.原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,LED燈把電能轉(zhuǎn)化為光能,正確;C.如果將鋅片換成鐵片,鐵片仍為負(fù)極,電路中的電流方向不變,正確;D.檸檬汁也是電解質(zhì)溶液,仍然形成原電池,導(dǎo)線中仍有電子流動(dòng),錯(cuò)誤?!敬鸢浮?/p>
D20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)4.(2015·陜西省西安市一中高一下學(xué)期期中)下列裝置能形成原電池且靈敏電流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()4.(2015·陜西省西安市一中高一下學(xué)期期中)下列裝置能形【解析】原電池的構(gòu)成條件1.活潑性不同的兩電極,2.電解質(zhì)溶液,3.形成閉合回路,導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液,4.自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。故選A?!敬鸢浮?/p>
A20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)5.(2015·浙江省杭州地區(qū)七校高一下學(xué)期期中)有A、B、C、D四塊金屬片,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),①A、B用導(dǎo)線相連后,同時(shí)插入稀H2SO4中,A極為負(fù)極②C、D用導(dǎo)線相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4中,電子由C→導(dǎo)線→D③A、C相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4,C極產(chǎn)生大量氣泡④B、D相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4中,D極發(fā)生氧化反應(yīng),則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?)A.A>B>C>D B.A>C>D>BC.C>A>B>D D.B>D>C>A5.(2015·浙江省杭州地區(qū)七校高一下學(xué)期期中)有A、B、【解析】①A、B用導(dǎo)線相連后,同時(shí)插入稀H2SO4中,A極為負(fù)極,則金屬性是A強(qiáng)于B;②C、D用導(dǎo)線相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4中,電子由C→導(dǎo)線→D,即C是負(fù)極,D是正極,則金屬性C強(qiáng)于D;③A、C相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4,C極產(chǎn)生大量氣泡,說明C是正極,則A的金屬性強(qiáng)于C;④B、D相連后,同時(shí)浸入稀H2SO4中,D極發(fā)生氧化反應(yīng),說明D是負(fù)極,則金屬性D強(qiáng)于B,所以四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)锳>C>D>B,答案選B?!敬鸢浮?/p>
B【解析】①A、B用導(dǎo)線相連后,同時(shí)插入稀H2SO4中,A極20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè)(點(diǎn)此鏈接)新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè)新視點(diǎn)·專家博客新視點(diǎn)·專家博客一、青蛙與原電池1780年,意大利的醫(yī)學(xué)家伽伐尼在偶然的情況下,以銅制的解剖刀碰觸到置于鐵盤內(nèi)的青蛙腿,死蛙腿突然顫抖了幾下,因而認(rèn)為有微電流流過,他主張這是生物本身內(nèi)在的自發(fā)電流。伽伐尼的研究成果立即受到了歐洲學(xué)術(shù)界的普遍贊揚(yáng),大家推崇說這是科技史上一件有意義的大發(fā)現(xiàn)。一、青蛙與原電池意大利物理學(xué)家伏打開始時(shí)相信伽伐尼的見解是正確的,但經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)、研究后,終于證明“起電”與動(dòng)物無關(guān),蛙腿只是一種非常靈敏的“驗(yàn)電器”,而兩種不同的金屬才是“起電”的關(guān)鍵。他把幾十塊銀片和鋅片交替重疊,每對(duì)金屬之間插入浸漬過鹽水的紙片或布條,組成了“電推”即世界上第一個(gè)原電池。1800年,伏打?qū)⒆约喊l(fā)明的“電推”公諸于世。幾個(gè)月后,伏打帶著他的儀器來到了巴黎,正當(dāng)他準(zhǔn)備演講時(shí),突然一位全副武裝的法國軍官走上臺(tái)來,在伏打耳邊輕聲說:“請(qǐng)等一下開講,有人要接見你?!狈蛞豢催@架勢(shì),忐忑不安地跟著軍官來到了后臺(tái)休息室,推門進(jìn)去,只見一個(gè)小個(gè)子的將軍向他立正敬禮。意大利物理學(xué)家伏打開始時(shí)相信伽伐尼的見解是正確的,但經(jīng)過反復(fù)伏打定神一看,原來是威名赫赫的拿破侖皇帝。只聽拿破侖大聲宣布:“你為科學(xué)事業(yè)做出了偉大的業(yè)績,我宣布授予你侯爵封號(hào),任命你為意大利王國的上議員?!蹦闷苼鍪亲R(shí)人才的,伏打的發(fā)明具有重大而深遠(yuǎn)的意義。戴維就用這種電源發(fā)現(xiàn)了許多種元素,法拉第用它發(fā)現(xiàn)了電解定律,早期的電弧燈、電動(dòng)機(jī)、電報(bào)等新技術(shù)都是用它作為能源的,它對(duì)近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有著巨大的促進(jìn)作用。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)二、生病的自由女神聳立于美國紐約港外的一個(gè)海島上有15層樓高的自由女神,歷來被認(rèn)為是美利堅(jiān)合眾國的象征。然而,經(jīng)過近百年的風(fēng)風(fēng)雨雨,它和人一樣,已經(jīng)生病了。她究竟患了何種疾病呢?最近,美、法兩國組織了一個(gè)調(diào)查小組,對(duì)她進(jìn)行全面體驗(yàn)。結(jié)果,大吃一驚,因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)自由女神近百年來一直受著一種疾病的折磨,那就是:電化學(xué)腐蝕。自由女神的外殼材料是銅,而支撐整個(gè)雕像的內(nèi)支架卻是鐵的,在它們之間僅有一層浸透油的毛氈隔開。二、生病的自由女神年歲久了,設(shè)計(jì)者預(yù)先沒想到的事發(fā)生了:首先是那一層毛氈失去了隔離作用,而大西洋潮濕的夾帶著鹽分的空氣有意向自由女神不斷地進(jìn)行攻擊,無數(shù)的原電池便在自由女神的身上形成,這種原電池以鐵為負(fù)極,銅為正極,夾帶鹽分的濕空氣正好在兩極之間起著電解質(zhì)溶液的作用,結(jié)果加速了鐵的腐蝕。自由女神的鐵骨表面一層又一層地被銹蝕,蓬松的氧化鐵使鐵架的體積膨脹,鉚固的支腳被折斷,盡管神有萬般靈驗(yàn),現(xiàn)在也自身難保了。必須為她脫胎換骨,這還要求助于化學(xué)來挽救她的厄運(yùn)。年歲久了,設(shè)計(jì)者預(yù)先沒想到的事發(fā)生了:首先是那一層毛氈失去了成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·必修②成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·化學(xué)反應(yīng)與能量第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第二章新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測(cè)4新視點(diǎn)·專家博客6新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè)5新情境·激趣入題1新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測(cè)4新視點(diǎn)新情境·激趣入題新情境·激趣入題從前在倫敦上流社會(huì),有一位貴族夫人格林太太,幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過一顆不銹鋼的假牙。不料后來,她又因?yàn)檐嚨湹袅艘活w牙,為了顯示她的富有,她裝了一顆黃金假牙。自此以后,她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是,眾多的醫(yī)學(xué)專家為她檢查后,都找不到病因,這位夫人整日感到精神萎靡,找遍各大醫(yī)院會(huì)診也不見效果。格林太太的病因到底是什么呢?原來這種病態(tài)與車禍有關(guān):“車禍—假牙—病癥”。兩顆假牙為活潑性不同的金屬,與唾液中的電解質(zhì)接觸,會(huì)產(chǎn)生電流從而刺激神經(jīng)使格林太太頭痛。那么,為何會(huì)產(chǎn)生電流呢?從前在倫敦上流社會(huì),有一位貴族夫人格林太太,幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究新知識(shí)·預(yù)習(xí)探究●學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.初步了解化學(xué)電池的工作原理及應(yīng)用。3.了解研制新型電池的重要性。4.會(huì)書寫簡單的電極反應(yīng)式。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)●新知預(yù)習(xí)1.電能:電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染________的一種________能源,又稱電力。2.一次能源:直接從________取得的能源稱為一次能源。二次能源:一次能源經(jīng)過________、________得到的能源稱為二次能源。3.原電池是指________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_________的裝置。最小
二次自然界加工轉(zhuǎn)換化學(xué)電能最小二次自然界加工轉(zhuǎn)換化學(xué)電能4.構(gòu)成原電池的條件:(1)必須有一個(gè)自發(fā)的__________________。(2)有兩個(gè)電極,電極材料由________________________或由金屬和其他導(dǎo)電的材料組成。(3)兩電極必須________適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中,兩電極之間用_______連接或直接接觸而形成閉合回路。5.在原電池中,還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為________,向外電路提供電子,發(fā)生________反應(yīng);氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為________,從外電路________電子,發(fā)生________反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)兩種活潑性不同的金屬浸在導(dǎo)線負(fù)極氧化正極得到還原4.構(gòu)成原電池的條件:氧化還原反應(yīng)兩種活潑性不同的金屬浸6.普通鋅錳干電池電池組成為:____________做負(fù)極;位于中央的頂蓋有銅帽的____________做正極;石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì),同時(shí)填有MnO2黑色粉末作電極劑,負(fù)極電極反應(yīng)____________________________。7.鉛酸可充電電池(1)電池組成為:____________作負(fù)極;____________作正極;濃硫酸作電解質(zhì)溶液。(2)電極反應(yīng)(放電)負(fù)極:______________________;正極:______________________________________;電池總反應(yīng)為__________________________________________。鋅片碳棒PbPbO2
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O6.普通鋅錳干電池鋅片碳棒PbPbO2Pb+PbO28.氫氧燃料電池(1)氫氧燃料電池是以__________________為燃料,____________為氧化劑,鉑作電極。(2)電極反應(yīng)①堿式氫氧燃料電池:以KOH溶液為電解質(zhì);負(fù)極:____________________________________;正極:____________________________________;②酸式氫氧燃料電池:以H2SO4溶液為電解質(zhì);負(fù)極:____________________________________;正極:____________________________________。(3)以上兩種氫氧燃料電池總反應(yīng)都是:_____________。氫氣氧氣8.氫氧燃料電池氫氣氧氣●自主探究1.怎樣判斷一個(gè)裝置是否是原電池?提示:①有電解質(zhì)溶液。②兩個(gè)電極,一個(gè)相對(duì)較活潑,一個(gè)不活潑??赏瑸榻饘?,也可一種是金屬另一種是非金屬。③能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。④形成閉合回路。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)2.怎樣判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極?怎樣書寫電極式?提示:①兩極更易失電子一極為負(fù)極,另一極便為正極。②書寫方法原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:(1)寫出總化學(xué)反應(yīng)方程式;(2)根據(jù)總化學(xué)反應(yīng)方程式,按照電子得失情況,分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng);(3)氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,注意介質(zhì)參與的反應(yīng);總的化學(xué)反應(yīng)式是正負(fù)電極反應(yīng)相加的結(jié)果,反過來也可以相減,得電極反應(yīng),電極反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒,電荷守恒及正、負(fù)極得失電子數(shù)相等的規(guī)律。2.怎樣判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極?怎樣書寫電極式?新思維·名師講堂新思維·名師講堂●教材點(diǎn)撥1.電能使用電器都需要電能。電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛,使用最方便,污染最小的一種二次能源,又稱電力。溫馨提示:一次能源和二次能源。直接從自然界取得的能源稱為一次能源,如流水、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣等。一次能源經(jīng)過加工,轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源,如電力、蒸汽等?;瘜W(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化●教材點(diǎn)撥化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:火力發(fā)電存在的弊端:煤是不可再生資源;能量經(jīng)多次轉(zhuǎn)化,利用率降低;煤燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)污染環(huán)境。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)3.化學(xué)電池——原電池(1)定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)實(shí)驗(yàn)裝置3.化學(xué)電池——原電池(3)實(shí)驗(yàn)步驟:將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接(導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表),平行插入盛有稀硫酸的燒杯中(如上圖所示),觀察現(xiàn)象。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:現(xiàn)象銅片銅片上有氣泡產(chǎn)生鋅片鋅片逐漸溶解,不產(chǎn)生氣泡電流表電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(3)實(shí)驗(yàn)步驟:將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接(導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:由于鋅和銅的活動(dòng)性不同,鋅容易失去電子,被氧化成Zn2+進(jìn)入溶液,電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。這一變化過程可以表示如下:鋅片:Zn-2e-===Zn2+(氧化反應(yīng))銅片:2H++2e-===H2↑(還原反應(yīng))總的反應(yīng):Zn+2H+===Zn2++H2↑20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(6)原電池工作原理:原電池在工作時(shí)負(fù)極失去電子,電子通過導(dǎo)線流向正極,溶液中氧化性物質(zhì)得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),這樣,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)不斷發(fā)生,負(fù)極不斷地失去電子,失去的電子不斷地通過導(dǎo)線流向正極,被氧化性物質(zhì)得到,這樣閉合回路中不斷有電子產(chǎn)生,也就形成了電流,于是,化學(xué)能就轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?6)原電池工作原理:①反應(yīng)類型。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)。②電子的移動(dòng)方向。從負(fù)極流出,經(jīng)導(dǎo)線流向正極。③離子的移動(dòng)方向。陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng)。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:(1)銅鋅原電池的工作原理:負(fù)極:Zn-2e-===Zn2+(氧化反應(yīng));正極:2H++2e-===H2↑(還原反應(yīng));鋅失去的電子通過外電路流向銅片,H+在銅片上得到電子,從而形成電流。記憶口訣:銅鋅金屬插硫酸,電流針動(dòng)一線牽,負(fù)極氧化鋅腐蝕,正極銅板氫還原。溫馨提示:(1)銅鋅原電池的工作原理:20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(6)水果電池實(shí)驗(yàn)探究①實(shí)驗(yàn)用品:鎂條、銅片、鐵片、導(dǎo)線、金屬夾,手電筒用發(fā)光二極管、果汁(橙汁、蘋果汁、檸檬汁等)、500mL燒杯。(6)水果電池實(shí)驗(yàn)探究②實(shí)驗(yàn)方案:a.Cu-Mg原電池,電解質(zhì)溶液為橙汁;b.Cu-Fe原電池,電解質(zhì)溶液為蘋果汁;c.Fe-Mg原電池,電解質(zhì)溶液為檸檬汁。③實(shí)驗(yàn)操作:用導(dǎo)線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上,分別將各組金屬片插入到盛有果汁的三個(gè)500mL的燒杯中,用發(fā)光二極管兩端分別接觸三種方案中金屬活潑性不同的金屬夾。④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:三種方案中二極管均發(fā)光。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論:原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。②?shí)驗(yàn)方案:a.Cu-Mg原電池,電解質(zhì)溶液為橙汁;b.Cu (2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)在如圖所示的8個(gè)裝置中,屬于原電池的是()A.①④ B.③④⑤C.④⑧ D.②④⑥⑦●典例透析 (2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)在如圖所示的【解析】①不存在兩個(gè)電極,不是原電池;②滿足原電池的構(gòu)成條件,是原電池;③兩個(gè)電極相同,不是原電池;④滿足原電池的構(gòu)成條件,是原電池;⑤酒精是非電解質(zhì),不是原電池;⑥滿足原電池的構(gòu)成條件,是原電池;⑦滿足原電子池的構(gòu)成條件,是原電池;⑧未構(gòu)成回路,不是原電池?!敬鸢浮?/p>
D20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2015·湖北處武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高一下學(xué)期期中)如圖所示是Zn和Cu形成的原電池,其實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書卡上的記錄如下,則卡片上的描述合理的是()(2015·湖北處武漢市部分重點(diǎn)中學(xué)高一下學(xué)期期中)如圖所示A.①②③ B.②④C.④⑤⑥ D.③④⑤【答案】
BA.①②③ B.②④●教材點(diǎn)撥1.原電池的判定(1)先分析有無外接電源,無外接電源的可能為原電池。(2)依據(jù)原電池的形成條件,主要“四看”:看電極——兩極為導(dǎo)體,且存在活動(dòng)性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極);看溶液——兩極插入電解質(zhì)溶液中;看回路——形成閉合回路;看本質(zhì)——有無氧化還原反應(yīng)發(fā)生。原電池以及原電池正、負(fù)極的判斷●教材點(diǎn)撥原電池以及原電池正、負(fù)極的判斷2.原電池正負(fù)極的判斷方法2.原電池正負(fù)極的判斷方法(1)根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極;活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(3)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷電流是由正極流向負(fù)極;電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。(1)根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷(4)根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向判斷在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷溶解的一極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的一極為正極。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:利用金屬的活潑性判斷原電池的正負(fù)極的注意事項(xiàng)一般是較活潑金屬作負(fù)極,較不活潑金屬作正極,但也要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。①鎂鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中,鎂作負(fù)極,鋁作正極;若電解質(zhì)是氫氧化鈉,則鎂作正極,鋁作負(fù)極。②銅鋁用導(dǎo)線連接插入稀硫酸中,鋁作負(fù)極,銅作正極;若插入濃硝酸中,鋁作正極,銅作負(fù)極。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)溫馨提示:在正極上,若是電解質(zhì)溶液中的某種離子被還原,無論該離子是強(qiáng)電解質(zhì)提供的,還是弱電解質(zhì)提供的,一律寫離子符號(hào);而在原電池反應(yīng)中,要遵循離子方程式的書寫規(guī)則,只有易溶的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)5.原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)速率原理:由于原電池將氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)且有電流產(chǎn)生,因而反應(yīng)速率加快。實(shí)例:鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí),可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成原電池,加快反應(yīng)進(jìn)行。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱原理:一般,在原電池中,活潑金屬作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);不活潑金屬作正極,正極上發(fā)生還原反應(yīng)。實(shí)例:如有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A極溶解,B極上有氣泡產(chǎn)生,由原電池原理可知,金屬活動(dòng)性A>B。(3)用于金屬的防護(hù)原理:使被保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而得到保護(hù)。實(shí)例:要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱(4)設(shè)計(jì)原電池①首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)。氧化反應(yīng):還原劑-ne-===氧化產(chǎn)物;還原反應(yīng):氧化劑+ne-===還原產(chǎn)物;正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式===電池的總反應(yīng)式。20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。A.電解質(zhì)溶液的選擇。電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。B.電極材料的選擇。在原電池中,一般選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的惰性材料作正極。負(fù)極材料或還原性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子被氧化,氧化性物質(zhì)在正極上得到電子被還原。②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電③實(shí)例。溫馨提示:畫原電池裝置圖的三點(diǎn)提醒①指明原電池的正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。②燒杯中用虛線代表電解質(zhì)溶液,液面用實(shí)線。③用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接以構(gòu)成閉合電路。③實(shí)例。6.發(fā)展中的化學(xué)電源名稱干電池(一次電池)充電電池(二次電池)燃料電池特點(diǎn)①活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度后,不能再使用②電解質(zhì)溶液為膠狀,不流動(dòng)①放電后可再充電使活性物質(zhì)獲得再生②可以多次充電重復(fù)使用①電極本身不包含活性物質(zhì),只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件②工作時(shí),燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給,在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng),生成物不斷地被排出舉例普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、銀鋅電池等鉛蓄電池、鋰電池、鎳鎘電池等氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等6.發(fā)展中的化學(xué)電源名稱干電池(一充電電池(二燃料電池特點(diǎn)①特別提示:一次電池是只能放電不能充電,電量用完便不能再用的電池。在化學(xué)電源中一次電池最常見,其中使用最廣泛的是干電池,如普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅紐扣電池等。二次電池是可反復(fù)充電和放電的電池。目前最常見的二次電池是鉛蓄電池。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是信息技術(shù)的發(fā)展,為了適應(yīng)移動(dòng)通訊、便攜式電腦和各種電子產(chǎn)品等的廣泛使用,科研工作者不斷研制出小型化、高比能量、工作壽命長、不需要特殊維護(hù)的二次電池。目前已經(jīng)開發(fā)出鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池和鋰離子電池等新型二次電池。特別提示:一次電池是只能放電不能充電,電量用完便不能再用的電燃料電池是通過燃料氣體和氧氣分別在兩個(gè)電極上發(fā)生電極反應(yīng)(形成與燃燒時(shí)相同的總反應(yīng)),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電源。燃料電池具有能量利用效率高、可連續(xù)使用和污染小等優(yōu)點(diǎn),已成為一種發(fā)展前景十分廣闊的化學(xué)電源。隨著科技的不斷進(jìn)步,形形色色的性能優(yōu)異的燃料電池不斷被研制出來,那么如何判斷或書寫一個(gè)“新”燃料電池反應(yīng)的電極反應(yīng)式呢?20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié) (2015·湖南省五市十校高一下學(xué)期期中聯(lián)考)某原電池總反應(yīng)為2Fe3++Fe===3Fe2+,不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3B.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO)3C.正極為Fe,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3D.正極為Ag,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3
●典例透析 (2015·湖南省五市十校高一下學(xué)期期中聯(lián)考)某原電池總反【解析】A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3,則負(fù)極發(fā)生Fe失去電子生成亞鐵離子的反應(yīng),正極是鐵離子得到電子生成亞鐵離子,正確;B.正極為C,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe(NO)3,則負(fù)極發(fā)生Fe失去電子生成亞鐵離子的反應(yīng),正極是鐵離子得到電子生成亞鐵離子,正確;C.正極為Fe,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3,因?yàn)閆n失去電子生成鋅離子,發(fā)生的反應(yīng)是Zn+2Fe3+===2Fe2++Zn2+,與所給反應(yīng)不同,錯(cuò)誤;D.正極為Ag,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3,則該電池的總反應(yīng)是2Fe3++Fe===3Fe2+,正確,答案選C?!敬鸢浮?/p>
C【解析】A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)溶液為FeCl3
(2015·江西省臨用市一中高一下學(xué)期期中)(1)下列裝置能組成原電池的是________(填序號(hào)) (2015·江西省臨用市一中高一下學(xué)期期中)(2)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒)①________(填A(yù)或B)處電極入口通甲烷,其電極反應(yīng)式為________;②當(dāng)消耗甲烷的體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________,消耗KOH的物質(zhì)的量為________。(2)將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池,裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2015·遼寧省沈陽市東北育才高一下學(xué)期第一次階段考試)2013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.a(chǎn)為電池的正極B.放電時(shí),b極電極反應(yīng)式:Li-e-===Li+C.放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D.放電時(shí),溶液中Li+從b向a遷移(2015·遼寧省沈陽市東北育才高一下學(xué)期第一次階段考試)2【解析】A.Li是活潑金屬,作負(fù)極,b電極是負(fù)極,a電極是正極,說法正確;B.根據(jù)電池體系,Li-e-===Li+,說法正確;C.放電時(shí),a極錳的化合價(jià)發(fā)生變化,錯(cuò)誤;D.原電池中陽離子向正極移動(dòng),說法正確,因此選項(xiàng)C符合題意?!敬鸢浮?/p>
C20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)(2015·山西沲浮山中學(xué)高一下學(xué)期期中)紐扣電池的電極材料為Zn和Ag2O,電解質(zhì)溶液為KOH,其電極反應(yīng)為:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-電池的負(fù)極是________(填電極材料),正極發(fā)生的是________反應(yīng)(填反應(yīng)類型),總反應(yīng)式為______________?!窘馕觥控?fù)極失電子,故Zn做負(fù)極,正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),總方程式即兩極方程式相加,得到:Zn+Ag2O===ZnO+2Ag?!敬鸢浮?/p>
Zn還原反應(yīng)Zn+Ag2O===ZnO+2Ag(2015·山西沲浮山中學(xué)高一下學(xué)期期中)紐扣電池的電極材料新考題·隨堂自測(cè)新考題·隨堂自測(cè)1.(2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)下列關(guān)于原電池的敘述中,正確的是()A.電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成B.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C.工作時(shí)其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向負(fù)極D.能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋窘馕觥吭姵刂械碾姌O也可以是金屬和非金屬,A錯(cuò)誤;原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;原電池工作時(shí)負(fù)極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向正極,C錯(cuò)誤;原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,D正確。【答案】
D1.(2015·四川省大竹縣文星中學(xué)高一4月月考)下列關(guān)于原2.(2015·陜西省西安市一中高一下學(xué)期期中)電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源,各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A.鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)【解析】鋅錳干電池工作過程中不會(huì)消耗碳棒,所以碳棒不會(huì)變細(xì),A錯(cuò);氫氧燃料電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,B錯(cuò);太陽能電池的主要材料是硅,而不是二氧化硅,D錯(cuò)。故選C?!敬鸢浮?/p>
C20152016高中化學(xué)人教版必修2課件第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)3.(2015·浙江省杭州地區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高一第二學(xué)期期中)下圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯(cuò)誤的是()A.銅片表面有氣泡生成B.裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換C.如果將鋅片換成鐵片,電路中的電流方向不變D.如果將稀硫酸換成
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