高中化学《化学能与电能的转化》学案10 苏教版必修2

用心 爱心 专心 1 化学能与电能的转化化学能与电能的转化 学案学案 学习目标学习目标 1 初步认识原电池的原理和一般构成条件 2 培养学生的实验操作能力 观察能力 科学的学习方法和创造性思维和探究能力 以及 提出问题 分析问题和解决问题的能力 3 应用辩证唯物主义的思维方法 抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质 通过实验 不断体现出由实践 认识 再实践 再认识的认知过程 知识梳理知识梳理 一 化学能转化为电能 一 原电池原理探究 活动探究 分组进行下列实验并完成表格 实验 1 将一块锌片和一块铜片分别分别插入装有稀硫酸溶液的烧杯中 观察实验现象 实验 2 将一块锌片和一块铜片同时同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中 观察实验现象 实验 3 用导线把锌片和铜片连接 再同时同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中 观察实验现象 实验 4 在锌片和铜片之间连接一个电流计后 再同时同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中 观察 实验现象 实验现象结论 实验 1 锌片上 铜片上 化学方程式 说明金属活动性性 Zn Cu 实验 2 锌片上 铜片上 实验 3铜片上 实验 4电流计指针 产生了 问题 电流表指针为何会发生偏转 电子从何而来 铜片上产生的气泡是如何形成的呢 1 原电池的定义 我们称 的装置为原电池 二 原电池工作原理 用心 爱心 专心 2 以 Zn Cu 原电池为例 三 原电池的构成条件 1 必须是 溶液 2 两个电极 其中一个相对较 的金属为负极 另一个相对较 的金属 或非金属导体为正极 两个电极直接或间接地连接在一起 并插入电解质溶液中去 3 能自发地发生 反应 4 形成闭合回路 说明 构成原电池的四个基本条件是相互联系的 不能孤立 片面地理解 在四个基本条件当中 氧化还原反应是核心 判断某装置是否为原电池 要以构成原电池的基本条件为判断标准 不能仅凭装置的外形 下结论 构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据 四 原电池原理的应用 1 设计各种实用电池 使其具有节约能源 方便 环保等优点以满足人类需要及可持续发展 的要求 活动探究 在一块表面无锈的铁片上滴上一大滴含酚酞的食盐水后可以看到 液滴逐渐呈现红色 并慢慢形成褐色的锈斑 这是为什么 试说 明产生此现象的原因 2 金属的腐蚀及防护 项目 ZnCu 电极反应 电子得失 反应类型 电极性质 总反应 能量转化 吸氧腐蚀析氢腐蚀 用心 爱心 专心 3 铁锈的形成 Fe OH 2 Fe OH 3 Fe2O3 典型例题典型例题 1 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 a b c d B a c d b C c a b d D b d c a 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 a b c d a c d b 答案为 B 2 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 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 答案为 C 随堂检测随堂检测 1 下列关于原电池的叙述 错误的是 A 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B 原电池是将化学能转变为电能的装置 C 在原电池中 电子流出的一极是负极 发生氧化反应 D 原电池放电时 电流的方向是从负极到正极 2 下列关于实验现象的描述不正确的是 A 铜锌组成的原电池中电子是从锌经过导线流向铜 B 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡 C 把铜片插入 FeCl3溶液中 在铜片表面出现一层铁 D 把锌片放入盛有盐酸的试管中 加入几滴 CuCl2溶液 气泡放出速率加快 负极反应 正极反应 总反应 用心 爱心 专心 4 3 下列变化中属于原电池的是 A 在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B 白铁 镀锌 表面有划损时 也能阻止铁被氧化 C 红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D 铁与稀硫酸反应时 加入少量硫酸铜溶液时 可使反应加速 4 实验室中欲制氢气 最好的方法是 A 纯锌与稀硫酸反应 B 纯锌与浓硫酸反应 C 纯锌与稀盐酸反应 D 粗锌 含铅 铜杂质 与稀硫酸反应 5 铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成 A 铝铆钉 B 铜铆钉 C 锌铆钉 D 锡铆钉 6 由铜 锌和稀硫酸组成的原电池工作时 电解质溶液的 pH 怎样变化 A 不变 B 先变小后变大 C 逐渐变大 D 逐渐变小 7 对铜 锌 稀硫酸构成的原电池中 当导线中有 1mol 电子通过时 理论上的两极变化是 锌片溶解了 32 5g 锌片增重了 32 5g 铜片上析出 1g H2 铜片上析出 1molH2 A B C D 8 X Y Z 都是金属 把 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中 X 的表面有 Z 析出 X 与 Y 组成的原电 池时 Y 为电池的负极 则 X Y Z 三种金属的活动顺序为 A X Y Z B X Z Y C Y X Z D Y Z X 9 将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中 下列叙述正确的是 A 该装置能形成原电池 其中铝是负极 B 该装置能形成原电池 其中铜是负极 C 该装置不能形成原电池 D 以上说法均不正确 10 碱性电池具有容量大 放电电流大的特点 因而得到广泛使用 锌 锰碱性电池以氢氧 化钾溶液为电解液 电池总反应为 Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是 A 电池工作时 锌失去电子 B 电池正极的电极反应式为 2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过 0 2mol 电子 锌的质量理论上减小 6 5g 11 微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起博器所用的电源 这种电池中的电解质 是固体电解质 LiI 其中的导电离子是 I 下列有关说法正确的是 用心 爱心 专心 5 A 正极反应 2Li 2e 2Li B 负极反应 I2 2e 2I C 总反应是 2Li I2 2LiI D 金属锂作正极 12 某原电池总反应离子方程式为 2Fe3 Fe 3Fe2 能实现该反应的原电池是 A 正极为铜 负极为铁 电解质溶液为 FeCl3溶液 B 正极为铜 负极为铁 电解质溶液为 Fe NO3 2溶液 C 正极为铁 负极为锌 电解质溶液为 Fe2 SO4 3 D 正极为银 负极为铁 电解质溶液为 CuSO4 13 锌锰干电池在放电时 电池总反应方程式可以表示为 Zn 2MnO2 2NH4 Zn2 Mn2O3 2NH3 H2O 在此电池放电时 正极 碳棒 上发生反应的物质是 A Zn B 碳棒 C MnO2 和 NH4 D Zn2 和 NH4 14 将锌片和铜片插入某种电解质溶液 锌片和铜片用导线相连 形成原电池装置 1 若电解质溶液是稀硫酸 则发生氧化反应的是 极 锌 铜 铜极发生的反 应是 该电池的总反应方程式是 2 若电解质溶液是硫酸铜溶液 在导线中电子是由 极流向 极 铜极上反应的电极 反应方程式是 该电池总反应方程式是 15 某同学想测定 A B C 三种金属活动顺序 他把这三种金属放到相同物质的量浓度的盐 酸中 反应速率都较慢 不易分辨出三者差异 现只有盐酸一种化学试剂 应该用什么方法 迅速测出三种金属的活动性顺序 参考答案参考答案 1 AD 2 C