高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 2.3.2 化学反应为人类提供能量导学案 鲁科版必修

1、第2课时化学反应为人类提供能量学习目标导航1.了解原电池的构成和工作原理。(重点)2.知道构成原电池的条件。3.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。4.了解常见的化学电源。 基础初探1原电池工作原理演示实验装置现象铜片上有产生，锌片不断，灯泡发亮结论导线中有电流通过，化学反应中化学能转化为解释当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时：失去电子被氧化为进入溶液电子由锌片通过导线流向溶液中的从上获得电子被还原为而逸出，就这样电子在导线上做定向移动，形成2.原电池(1)概念：利用反应将转化为的装置。(2)构成条件理论上，自发的反应均可设计构成原电池。具体条件是具有的两个电极(金属与金属或金属与能导

2、电的非金属)；溶液：两电极均插入溶液中；导线：两极用导线相连，形成闭合回路。(3)工作原理原电池总反应式：Zn2H=Zn2H2。3常见电池(1) ：又称一次电池，如锌锰电池。(2) ：又称二次电池，如铅蓄电池、锂离子电池。(3) ：其能量转换效率高，对环境无污染。微体验(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到稀H2SO4中，锌片上有大量气泡产生。() 合作探究探究背景已知有下列装置：探究问题1能构成原电池装置的有哪组？2不能构成原电池装置的原因是什么？3试用2Fe3Cu=2Fe2Cu2设计出

3、原电池装置图。(标出电子流向和正、负极)核心突破1原电池正、负极的“四种”判断方法2原电池原理的应用题组冲关题组1原电池工作原理1(2016石家庄高一检测)如图所示，下列叙述正确的是()A铜是负极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原2如图，a在金属活动性顺序表中排在氢之前，b为碳棒，下列说法中不正确的是()Aa极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B碳棒上有气体逸出C导线上有电流，电子流动方向从abD反应后a极质量减小3如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是() MNRA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C铁铜硝酸银D铜

4、铁蔗糖溶液4如图所示，在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，该电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_，锌片上观察到的现象为_；银为_极，电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式是_，银片上观察到的现象是_。题组2原电池原理的应用5在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()AHClNaOH=NaClH2OB2CH3OH3O22CO24H2OC4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3D2H2O2=2H2O6四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

5、四种金属活泼性由大到小的顺序是()ABC D7(2016济南高一期中)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)的关系用图像表示如图，其中正确的是()8请利用反应“Cu2Ag=2AgCu2”设计一个化学电池，并回答下列问题： (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)正极的产物为_，正极上出现的现象是_；负极的产物为_，负极上出现的现象是_。【规律总结】金属活动性强弱的判断方法(1)与水或酸反应置换出氢气的难易

6、程度。(2)最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。(3)置换反应。(4)阳离子氧化性的强弱。(5)通常情况下原电池中负极金属强于正极。参考答案基础初探1气泡 溶解 锌原子 Zn2 锌片 铜片 H 铜片 H2 电流2氧化还原 化学能 电能 氧化还原 活动性不同 电解质3干电池 蓄电池 燃料电池微体验【答案】(1)(2)(3)(4)探究问题1【提示】A、B2【提示】C装置中蔗糖溶液为非电解质溶液；D装置中没形成闭合回路。3【提示】题组冲关1【解析】由图可知，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电子流向与电流方向相反。【答案】D2【解

7、析】在该原电池中，a为负极，发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，故A错；电子从ab，H在正极上得电子生成H2，a逐渐溶解，质量减小，故B、C、D正确。【答案】A3【解析】由于D中蔗糖溶液不是电解质溶液，故D不正确；M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A不正确。【答案】C4【解析】在银、锌及CuSO4溶液形成的原电池中，由于活动性ZnAg，所以，Zn作负极：Zn2e=Zn2，Zn片逐渐溶解；Ag作正极：Cu22e=Cu，析出的Cu沉积在Ag片上。【答案】负氧化Zn2e=Zn2Zn片逐渐溶解正还原Cu22e=C

8、u银片上有红色物质析出5【解析】原电池的化学反应原理是自发的氧化还原反应，有电子的转移，而A项中的反应是中和反应，没有电子的转移，故选A项。【答案】A6【解析】由题意知：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，则金属活泼性大于；相连时，为正极，则金属活泼性大于；相连时，上有气泡逸出，则金属活泼性大于；相连时，的质量减少，则金属活泼性大于，故正确顺序为：。【答案】B7【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。符合这些条件的图像就是D。【答案】D8【解析】反应Cu2Ag=2AgCu2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