2022年高中化學 第二章 第二節(jié) 第1課時 化學能轉(zhuǎn)化為電能學案 新人教版必修2

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1、2022年高中化學 第二章 第二節(jié) 第1課時 化學能轉(zhuǎn)化為電能學案 新人教版必修2 2．原電池 (1)實驗探究 實驗裝置 實驗現(xiàn)象 銅片：______________ 鋅片：______________ 電流表：________________ 結論 有______產(chǎn)生，裝置中______轉(zhuǎn)化為____ (2)原電池：將__________轉(zhuǎn)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________

2、。 (4)反應本質(zhì)：原電池反應的本質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(xiàn)象 電極溶解 電極______或有________

3、 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(xiàn)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(jù)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(jù)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(xiàn)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(zhuǎn)化為電能的過程 D．在火力發(fā)電時，化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程實際上是氧化還原反應發(fā)生的過

4、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(zhì)溶液 B．Cu為正極，Zn為負極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液 C．Cu為正極，Zn為負極，CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液 D．Fe為正極，Zn為負極，ZnSO4溶液作電解質(zhì)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

5、．2H2＋O22H2O C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑ D．CH4＋2O2―→CO2＋2H2O 6．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(chǎn)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＋)均減小 ④產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢 ⑤甲中SO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(zhì)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

6、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(zhì)Y，據(jù)此可知它們的活潑性順序是(　　) A．Z＞W(wǎng)＞X＞Y B．X＞Y＞Z＞W(wǎng) C．X＞Y＞W(wǎng)＞Z D．Z＞W(wǎng)＞Y＞X 8．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

7、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＋2Ag B．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4 D．C＋CO22CO 3．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(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中(　　) ①鋁合金是正極?、阡X合金是負極　③海水是電解液?、茕X合金電極發(fā)生還原反應 A．②③ B．②④

8、 C．①② D．①④ 4．下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)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(zhuǎn)，且a極上有大量氣 泡生成，則以下敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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

9、放電 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 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 D．NiO(OH) 7．據(jù)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 1 2 3 4 5 6 7 答案

10、 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6 mol·L－1 H2SO4溶液中，乙同學將電極放入6 mol·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：_______________________________________________________________

11、_。 總反應的離子方程式：______________________________________________。 (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(zhì) 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

12、，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_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________

13、________ (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(zhuǎn)化為電能 基礎落實 對點訓練 1．D 2．C　[火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)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．B 7．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(wǎng)，W能從含Y離子的溶液中置換出Y單質(zhì)，則活潑性

14、：W＞Y，綜上，則活潑性順序為Z＞W(wǎng)＞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

15、，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(chǎn)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(zhì)溶液為硫酸。] 6．C　[根據(jù)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(zhì)，NiO(OH)發(fā)生還原反應，是得到電子的物質(zhì)，所以，Cd

16、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(jù)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－===2AlO＋4H2O 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (3)Mg　Al　(4)AD (5)不可靠　將兩種金屬作電極連上電流計后插入電解質(zhì)溶液，構成原電池。利用電流計測定電流的方向，從而判斷電子流動方向，再確定原電池正負極 解析　甲同學依據(jù)的化學反應原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同學依據(jù)的化學反應原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。但是由于Al與堿的反應是一特例，不可作為判斷金屬性強弱的依據(jù)。所以判斷一個原電池的正負極應依據(jù)實驗事實。