高中化学 第二章 化学反应与能量 2.2.1 化学能转化为电能课件 新人教版必修2.ppt

第二节化学能与电能 第1课时化学能转化为电能 阅读思考 阅读求知 阅读检测 一 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 如流水 风力 煤炭 石油 天然气等 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 其中电能是应用最广泛 使用最方便 污染最小的二次能源 二 化学能转化为电能1 间接转化 火力发电 2 燃烧是使化学能转化为电能的关键 阅读思考 阅读求知 阅读检测 2 直接转化 原电池 1 定义 将化学能转变为电能的装置 2 构成条件 阅读思考 阅读求知 阅读检测 3 工作原理 4 反应本质 氧化还原反应 阅读思考 阅读求知 阅读检测 什么反应的化学能才能转化成电能 为什么 思考提示 氧化还原反应 因为只有氧化还原反应才有电子的转移 阅读思考 阅读求知 阅读检测 判断下列说法是否正确 正确的画 错误的画 1 原电池是一种电能转化为化学能的装置 2 负极失去电子发生氧化反应 3 正极是电子流出极 4 用导线连接的铜片和锌片插入稀硫酸中 锌片上有大量气泡产生 解析 1 原电池是化学能转化为电能的装置 2 负极失去电子 化合价升高 发生氧化反应 3 负极是失电子 电子流出的一极 4 锌铜原电池中 铜片上产生大量气泡 答案 1 2 3 4 探究任务一 探究任务二 知识内容探究1 在铜锌原电池中 电子是怎样移动的 电子能否通过电解质溶液 如果不能 电流是如何形成的 探究提示 由于金属锌比金属铜活泼 锌失去电子 电子通过导线流向铜片 电子不能通过电解质溶液 在稀硫酸中h 移向铜片 移向锌片 阴阳离子定向移动形成电流 探究任务一 探究任务二 2 若将稀硫酸换作硫酸铜溶液 能否产生电流 电极反应有何不同 探究任务一 探究任务二 重点考向探究考向1原电池的工作原理 典例1 如图是zn和cu形成的原电池 某实验兴趣小组做完实验后 在读书卡片上记录如下 在卡片上描述合理的是 实验后的记录 zn为正极 cu为负极 h 向负极移动 电子流动方向 由zn经外电路流向cu cu极上有h2产生 若有1mol电子流过导线 则产生h2为0 5mol 正极的电极反应式为zn 2e zn2 a b c d 探究任务一 探究任务二 答案 b 探究任务一 探究任务二 规律方法点拨1 原电池的判断方法 探究任务一 探究任务二 2 原电池正 负极判断的五个依据 探究任务一 探究任务二 设计原电池时 如果给出的是具体的化学反应方程式 电解质溶液是确定的 如果给出的是离子反应方程式如fe cu2 cu fe2 则电解质溶液不是确定的 只要含有cu2 的盐溶液即可 如cucl2溶液 cuso4溶液等 探究任务一 探究任务二 成功体验1如图所示 电流计指针发生偏转 同时a极质量减小 b极上有气泡产生 c为电解质溶液 下列说法错误的是 a b极为原电池的正极b a b c可能分别为zn cu 稀盐酸c c中阳离子向a极移动d a极发生氧化反应解析 原电池中 负极金属失去电子 溶解 质量减小 故a极是负极 b极是正极 根据构成情况判断a b c可能分别为zn cu 稀盐酸 a b两项正确 离子移动方向 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 c项错误 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 d项正确 答案 c 探究任务一 探究任务二 知识内容探究 探究任务一 探究任务二 1 naoh hclnacl h2o 能利用这个反应设计成原电池吗 为什么 探究提示 不能 因为该反应不是氧化还原反应 2 锌与稀硫酸反应制h2时向溶液中加少量cuso4后 为什么反应速率加快 探究提示 锌置换出铜构成原电池 探究任务一 探究任务二 重点考向探究考向2原电池原理的应用 1 该电池的负极材料是 正极材料是 电解质溶液是 2 在外电路中 电流方向是从极到极 3 正极反应的产物为 正极上出现的现象是 负极反应的产物为 负极上出现的现象是 探究任务一 探究任务二 解析 反应cu 2ag 2ag cu2 中cu被氧化 ag 被还原 所以需用cu棒作负极 正极材料可选用活泼性比cu弱的金属 如ag等 正极也可选用石墨电极 电解质溶液为agno3溶液 电流从正极流向负极 正极发生还原反应 产物为ag 电极变粗 负极发生氧化反应 产物为cu2 负极cu棒溶解 答案 1 cu石墨 或ag agno3溶液 2 正负 3 ag电极变粗cu2 cu棒溶解 探究任务一 探究任务二 规律方法点拨1 比较金属的活动性强弱 1 依据 原电池中 一般活动性强的金属为负极 活动性弱的金属为正极 2 应用 如有两种金属a和b 用导线连接后插入到稀硫酸中 观察到a极溶解 b极上有气泡产生 由原电池原理可知 金属活动性a b 2 加快氧化还原反应速率如实验室用zn和稀硫酸反应制h2 常用粗锌 它产生h2的速率快 原因是粗锌中的杂质和锌 稀硫酸形成原电池 加快了锌的腐蚀 使产生h2的速率加快 如加入cuso4溶液 zn置换出cu 附着在锌片上形成原电池也可以加快反应速率 探究任务一 探究任务二 3 设计原电池 1 依据 已知一个氧化还原反应 首先通过分析找出氧化剂 还原剂 一般还原剂为负极材料 或在负极上被氧化 氧化剂 电解质溶液中的阳离子 在正极上被还原 探究任务一 探究任务二 探究任务一 探究任务二 成功体验2有a b c d四个金属电极 有关的实验装置及部分实验现象如下 探究任务一 探究任务二 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 a a b c db b c d ac d a b cd a b d c解析 装置一是原电池 a极质量减小 说明a极金属易失去电子形成离子 故a极金属比b极金属活泼 装置二没有形成原电池 可知b比c活泼 且c位于金属活动性顺序中氢的后面 装置三和四均形成原电池 易知d比c活泼 d比a活泼 因此四种金属的活动性顺序为d a b c 答案 c 1 2 3 4 5 1 下列叙述正确的是 a 原电池的负极发生得电子的还原反应b 原电池中较活泼的金属作正极c 原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成d 原电池中发生氧化反应的电极是负极解析 原电池的两极可以是两种活动性不同的金属 也可以是由金属与非金属 例如石墨 组成 原电池的负极失去电子发生氧化反应 故a b c三项错误 只有d项正确 答案 d 1 2 3 4 5 2 下列装置中 能构成原电池的是 a 只有甲b 只有乙c 只有丙d 除乙均可以解析 甲装置不能构成闭合回路 乙装置两极材料相同 丁装置酒精是非电解质 只有丙装置具备原电池的构成条件 答案 c 1 2 3 4 5 3 能源可分为一次能源和二次能源 自然界中以现成形式提供的能源称为一次能源 需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源 据此判断 下列叙述正确的是 a 天然气是二次能源b 石油是二次能源c 电能是一次能源d 水流是一次能源解析 根据定义 天然气 石油 水流是自然界中存在的 都是一次能源 电能由其他能转化而来 是二次能源 答案 d 1 2 3 4 5 4 a b c都是金属 把a浸入c的硝酸盐溶液中 a的表面有c析出 a b和酸溶液组成原电池时 b为电池的负极 a b c三种金属的活动性顺序为 a a b cb a c bc b a cd b c a解析 a能从c的盐溶液中置换出c金属 金属活动性 a c a与b组成原电池时 b为负极 则金属活动性 b a 答案 c 1 2 3 4 5 5 1 把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里 可观察到锌片上有气泡 再平行插入一块铜片 可观察到铜片 填 有 或 没有 气泡产生 再用导线把锌片和铜片连接起来 见图a 组成一个原电池 负极为 正极的电极反应式为 2 如果烧杯中最初装入的是2mol l 1500ml的稀硫酸 构成铜锌原电池 见图b 假设产生的气体没有损失 当在标准状况下收集到11 2l的氢气时 则此时