221化学能与电能1化学能与电能的相互转化

1、 化学能与电能（1）第二章 第二节 化学能与电能的相互转化 【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】原电池的工作原理。 【学习难点】原电池的工作原理。 【预备知识】 。 转化为 在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的 变化，即 1. 2.金属活动性顺序表 电子，氧化还原反 反应，还原剂 3.在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 。 应本质 【自主学习】 、 、 、 1.直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 等。 、 如 等。经过加工、转换得到的能源称为 :来源 化学能与电能的相互转化2. 间接转化 燃烧

2、 _化学能 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 发电机蒸汽 _能。_能 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24 现 象 铜片插入稀硫酸 锌片插入稀硫酸 铜片和锌片连接在一起插入稀硫酸 铜片表面 锌片表面 铜片表面 锌片表面 电流表指针 锌片表面 铜片表面 铜片和锌片之间连一电流表以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

3、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.zxxk.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？ 3.原电池的电极判断 _，发生反应；(1)负极总是_电子，化合价_电子，化合价_，发生正极总是_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： :Zxxk.来源【概括整合】 产生， 电子，沿导线传递，有 负极 反应 正极 反应 电解质溶液 【疑点反馈】：（通过本课

4、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】 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( ) AZnAgOHO=Zn(OH)2Ag 222BPbPbO2HSO=2PbSO2HO 22442CZnCuSO=CuZnSO 44DCCO2CO 23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

5、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( ) :ZXXK来源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 ) ( 泡生成，则以下叙述正确的是 a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸A b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液B a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸C b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液D 练方法技巧原电池正、负极及电极反应的判断 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：6镍镉(NiCd) 充电Cd2Ni(OH)2NiO(OH)2HO C

6、d(OH)222 放电 由此可知，该电池放电时的负极材料是( ) ACd(OH) BNi(OH) CCd DNiO(OH) 227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、 :ZXXK来源 =2ZnO，其原料为锌粉、电解液和空气。则下污染少等优点，其电池反应为2ZnO2) ( 列叙述正确的是 A锌为正极，空气进入负极2 2e=ZnB负极反应为Zn C正极发生氧化反应 D电解液是酸溶液题 1 2 3 4 5 6 7 答案 K。来源:学。科。Z。X。X 【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 11 L6 mol溶液

7、中，片作电极，但甲同学将电极放入6 molL HSO乙同学将电极放入42 NaOH溶液中，如下图所示。的 (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)。 ) ( 实验，可得到如下哪些正确结论？由此(4) 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

8、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)。 【参考答案】 1C 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。 2D 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。 3A 分析航标灯的电

9、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。 4A 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。 5C 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 为负极，是铁片；电解为正极，是碳棒；b2e=H，a气泡生成，所以正极(C)电极反应：2H2 质溶液为硫酸。 被CdO=Cd(OH)2Ni(OH)，根据镍镉可充电电池放电的反应原理Cd2NiO(OH)2H6C 222 NiO(OH)CdNi(OH)，即发生氧化反应，是失去电子的物质，氧化生成Cd(OH)，NiO(OH)被还原生成22C为正极，即电池的负极材料是Cd，发生还原反应，是得到电子的物质，所以，Cd为负极，NiO(OH) 项正确。2不A=Zn，所以=2ZnOB 根据电池反应2ZnO判断，锌为负极，负极反应为Zn2e72不正确；电解液若为强酸，将与锌发生化学反应，而不；正极发生还原反应，所以C正确，B正确 不正确。是O与锌反应，所以D2 =H2e8(1)2H2O 4H6e8OH(2)2Al=2AlO22 2Al3HO=2AlO2H2OH222(4)AD Al (3)Mg (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