高中化学 2.2化学能与电能（第1课时）原电池学案 新人教版必修2.doc

原电池1了解化学能与电能的转化关系。2初步了解化学电池的工作原理及应用。3掌握原电池的构成要素以及电池正负极的判断。4会书写简单的电极反应式。1一次能源和二次能源。(1)一次能源。直接从自然界取得的能源，包括风力、流水、潮汐、地热、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。(2)二次能源。一次能源经过加工、转换得到的能源，如电力、蒸汽等。2化学能与电能的相互转化。(1)燃煤发电的能量转换过程。化学能热能机械能电能。(2)原电池。定义：把化学能直接转化为电能的装置。构成条件：具有活泼性不同的两个电极；具有电解质溶液；电极间构成闭合回路。反应本质：化学电池的反应本质是自发进行的氧化还原反应。(3)电极。负极：失电子，发生氧化反应的电极。正极：得电子，发生还原反应的电极。(4)电极方程式。表示正、负极发生反应的方程式。【应用思考】从上述火力发电和原电池的工作原理，阐述原电池的优点。提示：火力发电需要经过较多的能量转化过程，每次转化都会有能量的消耗，所以能量利用率不高，而原电池是把化学能直接转化为电能，所以能量利用率较高。1以下装置不能形成原电池的是_。答案：2根据zn2h=zn2h2的反应原理设计一个原电池，当zn为负极时，正极可以选用的金属材料是(d)a镁b石墨c铝d铅3有关原电池的下列说法中正确的是(c)a在外电路中电子由正极流向负极b在原电池中，只有金属能作负极c原电池工作时，阳离子向正极方向移动d原电池工作时，阳离子向负极方向移动1下列有关燃煤发电的一系列能量转换的过程，正确的是(a)a化学能热能机械能电能b热能化学能机械能电能c机械能化学能热能电能d热能机械能化学能电能解析：燃煤发电原理从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程：故答案为a。2下列关于原电池的叙述中正确的是(a)a原电池能将化学能转变为电能b原电池负极发生的电极反应是还原反应c原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极d原电池的电极只能由两种不同的金属构成解析：原电池能将化学能转变为电能，a正确；原电池负极发生的电极反应是氧化反应，b错；原电池工作时电子从负极经外电路流向正极，c错；原电池的电极可用石墨构成，d错；答案为a。3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(d)aznag2oh2o=zn(oh)22agbpbpbo22h2so4=2pbso42h2oczncuso4=cuznso4dcco2=2co解析：d项是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。4对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是(c)a发生氧化反应的为负极b正极为电子流入的一极c比较不活泼的金属为负极d电流的方向由正极到负极解析：原电池中相对活泼的金属为负极，不活泼的为正极，c项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，a项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由正极流入，电流方向与电子流动方向相反，b、d两项正确。5在盛有稀h2so4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是(d)a正极附近的so离子浓度逐渐增大b正极有o2逸出c电子通过导线由铜片流向锌片d铜片上有h2逸出解析：a.该原电池放电时，溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故a错误；b.正极上氢离子得电子被还原生成氢气，故b错误；c.电子由负极经导线流向正极，即由锌片流向铜片，故c错误；d.cu电极上氢离子得到电子生成氢气，有氢气逸出，故d正确；故选d。6 如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，x棒变重，y棒变轻，由此判断下表中所列x、y、z物质，其中可以成立的是(d)解析：电流计指针偏转，x棒变重，y棒变轻，说明该装置为原电池，x棒有固体析出，y棒失去电子进入溶液。a.锌比铜活泼，所以锌失去电子，生成锌离子进入溶液，x棒变轻，y上有氢气放出，错误；b.y为fe极，则fe失去电子，生成亚铁离子进入溶液，y棒变轻，而x生成氢气，错误；c.锌失去电子进入溶液，则x变轻，y上有银形成， y变重，错误；d.y为zn，则zn失去电子进入溶液，y棒变轻，碳棒上有cu析出，则碳棒增重，形成电流，正确；答案选d。7四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是(b)a bc d解析：相连时，外电路电流从流向，说明电子从流向，则比较活泼；相连时，为正极，为负极，比较活泼；相连时，上有气泡逸出，氢离子放电生成氢气，则为正极，比较活泼；相连时，的质量减少，作负极，比较活泼。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是；答案选b。8等质量的两份锌粉a、b，分别加入两支相同的试管中，然后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，则产生氢气的体积(v)与时间(t)的关系用图象表示如下，其中正确的是(d)解析：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：zncu2=zn2cu，zn2h=zn2h2 ，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比b中产生的h2少。b中只发生反应：zn2h=zn2h2 。符合这些条件的图象就是d项。9有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/l h2so4溶液中，乙同学将电极放入6 mol/l的naoh溶液中，如下图所示。(1)写出甲池中正极的电极反应式。正极：_。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。负极：_。总反应的离子方程式：_。(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验，可得到如下哪些结论正确()a利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质b镁的金属性不一定比铝的金属性强c该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值d该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法_(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_(如可靠，此空可不填)。解析：甲同学依据的化学反应原理是mgh2so4=mgso4h2，乙同学依据的化学反应原理是2al2naoh2h2o=2naalo23h2。但是由于al与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。故判断一个原电池的正负极应依据实验事实。答案：(1)2h2e=h2(2)2al8oh6e=2alo4h2o2al2oh2h2o=2alo3h2(3)mgal(4)ad(5)不可靠将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极10铜片、锌片和200 ml稀硫酸组成的原电池中，若锌片被腐蚀，当铜片上放出