高中化学 第二章 化学反应与能量 2.2.2 化学能与电能学案 新人教版必修2.doc

第2课时发展中的化学电源学习目标(1)加深对原电池工作原理的理解;(2)了解发展中的原电池;(3)能依据原电池原理正确判断电池的正、负极以及书写电极反应方程式。自主学习1.请写出原电池的构成条件:2.能源分类(1)一次能源:的能源,如太阳能、地热能、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。(2)二次能源:的能源称为二次能源,如电能(水电、火电、核电)、蒸汽等。课内探究一、原电池原理深化认识【例题】下列各装置能构成原电池(电解质溶液为硫酸铜溶液)的是()练习1下列组合中,能形成原电池的有()abcdxzn石墨棒mgcuycufefeagzcuso4固体agno3溶液橙汁稀硫酸练习2由x、y两种金属和稀硫酸组成一个原电池,结果发现x表面无气泡而y的表面有气泡产生。x与y分别作什么极?哪个金属性更强?练习3用镁、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中,判断构成原电池的正极、负极。练习4用铜、铝作电极构成原电池,分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中,判断构成原电池的正极、负极,并写出相关电极反应方程式。二、发展中的化学电源1.干电池常见的化学电池是锌锰电池,写出电极反应方程式:负极(锌):(反应)正极(石墨):2n+2e-2nh3+h2(反应)2.二次电池(1)铅蓄电池。负极(pb):;正极(pbo2):;总反应:。(2)镍镉碱性蓄电池。(3)新一代可充电的绿色电池锂离子电池。特点:电压高、质量轻、寿命长等。用途:作电脑、手表、心脏起搏器的电源等。3.燃料电池(以氢氧燃料电池为例)(1)用酸性电解质时:负极:;正极:;总反应:。(2)用naoh等碱性电解质时:负极:;正极:;总反应:。三、废旧电池的回收利用废旧电池中含有、等大量毒性很强的重金属,随处丢弃会对、等环境造成严重的污染,并通过人类的食物链对人体健康造成威胁和危害。另一方面,废旧电池中的是宝贵的自然资源,如果能回收再利用这些废旧电池,不仅可以减少对我们生存环境的破坏,而且也是对资源的节约。随堂检测1.铜片与锌片用导线连接后插入硫酸中,锌片()a.发生氧化反应b.发生还原反应c.为正极d.为负极2.某金属能与稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,该金属为()a.mgb.fec.ald.cu3.将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸,另一组插入氢氧化钠溶液中,分别形成原电池。则在这两个原电池中,正极分别为()a.铝片、铜片b.铜片、铝片c.铝片、铝片d.铜片、铜片4.如图所示的装置,m为活动性顺序位于氢之前的金属,n为石墨棒,关于此装置的下列叙述中不正确的是()a.n上有气体放出b.m为负极,n为正极c.稀硫酸中s移向m极d.导线中有电流通过,电流方向是由m到n5.把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池,若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序为()a.abcdb.acdbc.cabdd.bdca6.在用zn片、cu片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是()a.锌片是正极,铜片上有气泡产生b.电流方向是从锌片流向铜片c.溶液中硫酸的物质的量浓度减小d.电解质溶液的ph保持不变7.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔石墨制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。a是极,b是极,电极反应方程式分别是、。8.1991年我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,其总反应方程式为4al+3o2+6h2o4al(oh)3,则该电源的负极材料为,正极材料为,负极反应:,正极反应:。参考答案自主学习1.(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。(2)有电解质溶液。(3)形成闭合电路。(4)能自发进行氧化还原反应。2.(1)直接从自然界取得(2)一次能源经过加工、转换得到课内探究一、【例题】答案:ab分析:a、b构成原电池,它们符合原电池的构成要件。注意:它们的外电路比较隐蔽,电子分别直接从fe到cu、从fe到c,省掉了导线。练习1答案:bc练习2答案:x为负极,y为正极,x的金属性更强。练习3答案:用镁、铝作电极构成原电池,插入稀硫酸溶液中,镁作负极,铝作正极;用镁、铝作电极构成原电池,插入氢氧化钠溶液中,镁作正极,铝作负极。练习4答案:用铝、铜作电极构成原电池,插入稀硫酸溶液中,铝作负极,铜作正极,电极反应方程式为:正极:6h+6e-3h2负极:2al-6e-2al3+用铝、铜作电极构成原电池,插入浓硝酸溶液中,铝作正极,铜作负极,电极反应方程式为:正极:2n+4h+2e-2no2+2h2o负极:cu-2e-cu2+二、1.zn-2e-zn2+氧化还原2.(1)pb-2e-+spbso4pbo2+2e-+s+4h+pbso4+2h2opb+pbo2+2h2so42pbso4+2h2o3.(1)h2-2e-2h+o2+2h+2e-h2oh2+o2h2o(2)h2+2oh-2e-2h2oo2+h2o+2e-2oh-h2+o2h2o三、汞镉铬铅土壤水源有色金属随堂检测1.ad2.b3.a4.d5.解析:根据原电池原理:作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强,电子流动方向是由负极流向正极,电流方向与电子流动方向相反,因此依次作出判断:活泼性ab;cd;ac;db。答案:b6.解析:活泼金属锌为负极,电流方向由正极到负极,与电子流动方向相反,随着h+消耗,ph逐渐增大。答案:c7.答案:(1)负正2h2+4oh-4e-4h2oo2+2h2o+4e-4oh-8.解析:al、o2(空气)之间的氧化还原反应为:4al+3o22al2o3。将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知,铝