吉林省集安市第一中學2014高中化學 第二章 第二節(jié) 第1課時 化學能轉化為電能學案 新人教版必修2

第二節(jié)化學能與電能第1課時化學能轉化為電能2．原電池(1)實驗探究實驗裝置實驗現象銅片：______________鋅片：______________電流表：________________結論有______產生，裝置中______轉化為____(2)原電池：將__________轉化為________的裝置。(3)工作原理：鋅失去電子，作______極，發(fā)生的反應為________，電子通過導線流向銅片，溶液中的____在Cu片上得電子生成____，銅片作____，發(fā)生的反應為________。(4)反應本質：原電池反應的本質是__________。(5)原電池的構成條件①具有__________的兩個電極；②能自發(fā)進行的氧化還原反應；③電極間____________；④電解質溶液。(6)原電池的正、負極判斷負極正極電極材料活潑性____的金屬活潑性____的金屬或能導電的______電子流動方向電子____極電子____極電解質溶液中離子定向移動方向____離子移向的極____離子移向的極發(fā)生的反應____反應____反應反應現象電極溶解電極______或有________知識點一一次能源與二次能源1．能源可分為一次能源和二次能源，自然界以現成形式提供的能源稱為一次能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。據此判斷下列敘述正確的是()A．天然氣是二次能源 B．石油是二次能源C．電能是一次能源 D．水力是一次能源2．下列敘述不正確的是()A．根據一次能源和二次能源的劃分標準，氫氣為二次能源B．電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源C．火力發(fā)電是將燃料中的化學能直接轉化為電能的過程D．在火力發(fā)電時，化學能轉化為熱能的過程實際上是氧化還原反應發(fā)生的過程，伴隨著能量的變化知識點二原電池的構成3．下列裝置能構成原電池的是()4．某原電池工作時總的反應為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，該原電池的組成可能是()A．Zn為正極，Cu為負極，CuCl2溶液作電解質溶液B．Cu為正極，Zn為負極，稀H2SO4作電解質溶液C．Cu為正極，Zn為負極，CuSO4溶液作電解質溶液D．Fe為正極，Zn為負極，ZnSO4溶液作電解質溶液知識點三原電池的工作原理5．下面是四個化學反應，你認為理論上不可用于設計原電池的化學反應是()A．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2OC．Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑D．CH4＋2O2→CO2＋2H2O6．將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()①兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生②甲中銅片是正極，乙中銅片是負極③兩燒杯中溶液的c(H＋)均減?、墚a生氣泡的速率甲比乙慢⑤甲中SOeq\o\al(2－,4)向Zn片移動，H＋向Cu片移動⑥乙中電流從Cu片流向Zn片⑦甲乙兩燒杯中Cu片的質量均不變A．①②③ B．③⑤⑦ C．④⑤⑥ D．②③④⑤⑦知識點四原電池原理的應用7．一學生欲通過實驗判斷X、Y、Z、W四塊金屬的活潑性，做了如下實驗并得結論：當X、Y組成原電池時，Y為負極；當Z、W組成原電池時，W為正極；W能從含Y離子的鹽溶液中置換出單質Y，據此可知它們的活潑性順序是()A．Z＞W＞X＞Y B．X＞Y＞Z＞WC．X＞Y＞W＞Z D．Z＞W＞Y＞X8．某金屬能和鹽酸反應生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅作為負極，則該金屬可能為()A．鋁 B．銅 C．錫 D．硅練基礎落實1．對于原電池的電極名稱敘述有錯誤的是()A．發(fā)生氧化反應的為負極B．正極為電子流入的一極C．比較不活潑的金屬為負極D．電流的方向由正極到負極2．下面是四個化學反應，你認為理論上不可用于設計原電池的化學反應是()A．Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2AgB．Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2OC．Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4D．C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO3．茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中()①鋁合金是正極②鋁合金是負極③海水是電解液④鋁合金電極發(fā)生還原反應A．②③ B．②④ C．①② D．①④4．下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產生氣泡的是()5.如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()A．a為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸B．b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C．a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸D．b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液練方法技巧——原電池正、負極及電極反應的判斷6．鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現代生活中有廣泛應用，它的充放電反應按下式進行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2充電放電Cd＋2NiO(OH)＋2H2充電放電由此可知，該電池放電時的負極材料是()A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd 7．據報道，美國正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，鋅電池具有容量大、污染少等優(yōu)點，其電池反應為2Zn＋O2=2ZnO，其原料為鋅粉、電解液和空氣。則下列敘述正確的是()A．鋅為正極，空氣進入負極B．負極反應為Zn－2e－=Zn2＋C．正極發(fā)生氧化反應D．電解液是酸溶液題號1234567答案練綜合拓展8．有甲、乙兩位學生均想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學將電極放入6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同學將電極放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如下圖所示。(1)寫出甲池中正極的電極反應式：正極：____________________________________________________________。(2)寫出乙池中負極的電極反應式和總反應的離子方程式：負極：________________________________________________________________?？偡磻碾x子方程式：______________________________________________。(3)如果甲與乙同學均認為“構成原電池的電極材料如果都是金屬，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出________活動性更強，而乙會判斷出________活動性更強(填寫元素符號)。(4)由此實驗，可得到如下哪些正確結論？()A．利用原電池反應判斷金屬活動順序時應注意選擇合適的介質B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強C．該實驗說明金屬活動順序表已過時，已沒有實用價值D．該實驗說明化學研究對象復雜、反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析(5)上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動順序表判斷原電池中的正負極”這種做法________(可靠或不可靠)。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正負極的可行實驗方案_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(如可靠，此空可不填)。

第二節(jié)化學能與電能第1課時化學能轉化為電能基礎落實對點訓練1．D2．C[火力發(fā)電的能量轉化：化學能→熱能→機械能→電能。]3．B[原電池的構成條件：①兩個活潑性不同的電極，②插入電解質溶液，③形成閉合回路。]4．C[Zn失電子則Zn應為負極；Cu2＋得電子則Cu2＋為電解質溶液中的陽離子。]5．C[可設計成原電池的化學反應必須是氧化還原反應。]6．B7．D[X、Y組成原電池Y為負極，則活潑性：Y＞X；Z、W組成原電池，W為正極，則活潑性：Z＞W，W能從含Y離子的溶液中置換出Y單質，則活潑性：W＞Y，綜上，則活潑性順序為Z＞W＞Y＞X。]8．C[該金屬在金屬活動順序表中應在氫前鋅后，故選C。]課后作業(yè)1．C[原電池中相對活潑的金屬為負極，不活潑的為正極，C項錯誤；負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，A項正確；原電池工作時，外電路中電子由負極流出，由正極流入，電流方向與電子流動方向相反，B、D項正確。]2．D[D是吸熱的氧化還原反應，反應過程中吸收能量，不能設計為原電池。]3．A[分析航標燈的電源結構，活潑金屬鋁合金作負極，相對不活潑金屬Pt-Fe合金作正極，電解液是海水；鋁合金作負極發(fā)生的是氧化反應，故①④錯誤，②③正確。]4．A[由題給裝置圖知，A、B、C形成原電池，由于金屬活動順序表中Cu、Ag排在H的后面，而Zn排在H的前面，故A中有氣體產生。]5．C[Fe、C形成的原電池中，負極鐵失去電子，變成＋2價的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡生成，所以正極(C)電極反應：2H＋＋2e－=H2↑，a為正極，是碳棒；b為負極，是鐵片；電解質溶液為硫酸。]6．C[根據鎳鎘可充電電池放電的反應原理Cd＋2NiO(OH)＋2H2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，Cd被氧化生成Cd(OH)2，NiO(OH)被還原生成Ni(OH)2，即Cd發(fā)生氧化反應，是失去電子的物質，NiO(OH)發(fā)生還原反應，是得到電子的物質，所以，Cd為負極，NiO(OH)為正極，即電池的負極材料是Cd，C項正確。]7．B[根據電池反應2Zn＋O2=2ZnO判斷，鋅為負極，負極反應為Zn－2e－=Zn2＋，所以A不正確，B正確；正極發(fā)生還原反應，所以C不正確；電解液若為強酸，將與鋅發(fā)生化學反應，而不是O2與鋅反應，所以D不正確。]8．(1)2H＋＋2e－=H2↑(2)2Al＋8OH－－6e－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO