化学：221化学能与电能（1）化学能与电能的相互转化学案（人教版必修2）

化学刘老师 QQ 55763479新编导学案新编导学案 高中化学人教版必修高中化学人教版必修 2 2 2 2 12 2 1 化学能与电能 化学能与电能 1 1 化学能与电能的相互转化 化学能与电能的相互转化 第二章第二章 第二节第二节 化学能与电能 化学能与电能 1 1 化学能与电能的相互转化化学能与电能的相互转化 学习目标学习目标 1 掌握原电池的工作原理 能写出电极反应和电池反应方程式 2 了解常见化学电源的种类及工作原理 学习重点学习重点 原电池的工作原理 学习难点学习难点 原电池的工作原理 预备知识预备知识 1 在化学反应中 物质中化学能的变化通常表现为的 变化 即 转化为 2 金属活动性顺序表 3 在氧化还原反应中 氧化剂 电子 发生 反应 还原剂 电子 氧化还原反应本质 自主学习自主学习 1 直接从自然界取得的能源称为 如 等 经过加工 转换得到的能源称为 如 等 2 化学能与电能的相互转化 间接转化 我国发电总量构成上 火力发电居首位 燃煤发电过程中的能量转化过程为 化学能 燃烧 能 蒸汽 能 发电机 能 直接转化 原电池 原电池是将 能转化为 能的装置 在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区 域进行 使其间电子发生转移 在闭合回路下形成电流 可见原电池反应的本质是氧化还原反应 一 原电池及其工作原理 Cu Zn 原电池实验探究 实验 2 4 现 象 铜片插入稀硫酸 铜片表面 锌片插入稀硫酸 锌片表面 铜片和锌片连接在一起插入稀硫酸铜片表面 锌片表面 铜片和锌片之间连一电流表铜片表面 锌片表面 电流表指针 以 Cu Zn 原电池为例 分析原电池的工作原理 电极电极材料电极反应反应类型电子流向电流方向 负极 正极 1 原电池是把 转变为 的装置 2 组成原电池的条件 w w w c o m 思考 以下装置不能形成原电池的是 在铜 锌和稀硫酸构成的原电池中 溶液的 PH 值如何变化 硫酸根离子的浓度呢 化学刘老师 QQ 557634793 原电池的电极判断 1 负极总是 电子 化合价 发生 反应 正极总是 电子 化合价 发生 反应 2 电子流出的一极是 电子流入的一极是 3 一般活泼的金属为 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为 4 化学电池的反应本质 概括 整合 疑点反馈疑点反馈 通过本课学习 作业后你还有哪些没有搞懂的知识 请记录下来 基础达标基础达标 1 对于原电池的电极名称叙述有错误的是 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 2 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 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 航标灯为航海员指明了方向 航标灯的电源必须长效 稳定 我国科技工作者研制 出以铝合金 PtFe 合金网为电极材料的海水电池 在这种电池中 铝合金是正极 铝合金是负极 海水是电解液 铝合金电极发生还原反应 A B C D 4 下列烧杯中盛放的都是稀硫酸 在铜电极上能产生气泡的是 5 如图所示 两电极一为碳棒 一为铁片 若电流表的指针发生偏转 且 a 极上有大量气 离子 离子 反应正极 负极 电子 沿导线传递 有 产生 电解质溶液 反应 化学刘老师 QQ 55763479泡生成 则以下叙述正确的是 A a 为负极 是铁片 烧杯中的溶液为硫酸 B b 为负极 是铁片 烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C a 为正极 是碳棒 烧杯中的溶液为硫酸 D b 为正极 是碳棒 烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 练方法技巧 原电池正 负极及电极反应的判断 6 镍镉 NiCd 可充电电池在现代生活中有广泛应用 它的充放电反应按下式进行 Cd OH 2 2Ni OH 2Cd 2NiO OH 2H2O 由此可知 该电池放电时的负极材料是 A Cd OH 2 B Ni OH 2 C Cd D NiO OH 7 据报道 美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的铅蓄电池 锌电池具有容量大 污染少等优点 其电池反应为 2Zn O2 2ZnO 其原料为锌粉 电解液和空气 则下 列叙述正确的是 A 锌为正极 空气进入负极 B 负极反应为 Zn 2e Zn2 C 正极发生氧化反应 D 电解液是酸溶液 题号1234567 答案 拓展提升拓展提升 8 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 1 H2SO4溶液中 乙同学将电极放入 6 mol L 1 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 可得到如下哪些正确结论 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表已过时 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表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 充电 放电 化学刘老师 QQ 55763479参考答案参考答案 1 C 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 项正确 2 D D 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 3 A 分析航标灯的电源结构 活泼金属铝合金作负极 相对不活泼金属 PtFe 合金作正极 电解液 是海水 铝合金作负极发生的是氧化反应 故 错误 正确 4 A 由题给装置图知 A B C 形成原电池 由于金属活动顺序表中 Cu Ag 排在 H 的后面 而 Zn 排在 H 的前面 故 A 中有气体产生 5 C Fe C 形成的原电池中 负极铁失去电子 变成 2 价的亚铁离子 由于 a 极上有大量气泡生 成 所以正极 C 电极反应 2H 2e H2 a 为正极 是碳棒 b 为负极 是铁片 电解质溶液为硫 酸 6 C 根据镍镉可充电电池放电的反应原理 Cd 2NiO OH 2H2O Cd OH 2 2Ni OH 2 Cd 被氧化生 成 Cd OH 2 NiO OH 被还原生成 Ni OH 2 即 Cd 发生氧化反应 是失去电子的物质 NiO OH 发生还原反应 是得到电子的物质 所以 Cd 为负极 NiO OH 为正极 即电池的负极材料是 Cd C 项正确 7 B 根据电池反应 2Zn O2 2ZnO 判断 锌为负极 负极反应为 Zn 2e Zn2 所以 A 不正确 B 正确 正极发生还原反应 所以 C 不正确 电解液若为强酸 将与锌发生化学反应 而不是 O2与锌反应 所以 D 不正确 8 1 2H 2e H2 2 2Al 8OH 6e 2AlO 4H2O 2 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 3 Mg Al 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