（新教材）【人教版】高中化学第二章 第二节 第1课时

第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能一、能源的分类1．一次能源：______________的能源。2．二次能源：一次能源经过______、______得到的能源。二、化学能转化为电能1．化学能通过燃烧转化为电能——火电(1)能量转化过程：化学能eq\o(→,\s\up7(燃烧))______eq\o(→,\s\up7(蒸汽))________eq\o(→,\s\up7(发电机))______(2)能量转化的关键步骤：__________________是化学能转化为电能的关键。2．原电池(1)实验探究实验装置实验现象铜片：______________锌片：______________电流表：________________结论有______产生，装置中______转化为____(2)原电池：将__________转化为________的装置。(3)工作原理：锌失去电子，作______极，发生的反应为________，电子通过导线流向铜片，溶液中的____在Cu片上得电子生成____，铜片作____，发生的反应为________。(4)反应本质：原电池反应的本质是__________。(5)原电池的构成条件①具有__________的两个电极；②能自发进行的氧化还原反应；③电极间____________；④电解质溶液。(6)原电池的正、负极判断负极正极电极材料活泼性____的金属活泼性____的金属或能导电的______电子流动方向电子____极电子____极电解质溶液中离子定向移动方向____离子移向的极____离子移向的极发生的反应____反应____反应反应现象电极溶解电极______或有________知识点一一次能源与二次能源1．能源可分为一次能源和二次能源，自然界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．水力是一次能源2．下列叙述不正确的是()A．根据一次能源和二次能源的划分标准，氢气为二次能源B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化知识点二原电池的构成3．下列装置能构成原电池的是()4．某原电池工作时总的反应为Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，该原电池的组成可能是()A．Zn为正极，Cu为负极，CuCl2溶液作电解质溶液B．Cu为正极，Zn为负极，稀H2SO4作电解质溶液C．Cu为正极，Zn为负极，CuSO4溶液作电解质溶液D．Fe为正极，Zn为负极，ZnSO4溶液作电解质溶液知识点三原电池的工作原理5．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．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2OC．Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑D．CH4＋2O2→CO2＋2H2O6．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()①两烧杯中铜片表面均无气泡产生②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极③两烧杯中溶液的c(H＋)均减小④产生气泡的速率甲比乙慢⑤甲中SOeq\o\al(2－,4)向Zn片移动，H＋向Cu片移动⑥乙中电流从Cu片流向Zn片⑦甲乙两烧杯中Cu片的质量均不变A．①②③ B．③⑤⑦ C．④⑤⑥ D．②③④⑤⑦知识点四原电池原理的应用7．一学生欲通过实验判断X、Y、Z、W四块金属的活泼性，做了如下实验并得结论：当X、Y组成原电池时，Y为负极；当Z、W组成原电池时，W为正极；W能从含Y离子的盐溶液中置换出单质Y，据此可知它们的活泼性顺序是()A．Z＞W＞X＞Y B．X＞Y＞Z＞WC．X＞Y＞W＞Z D．Z＞W＞Y＞X8．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌作为负极，则该金属可能为()A．铝 B．铜 C．锡 D．硅练基础落实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＋2AgB．Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2OC．Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4D．C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO3．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()①铝合金是正极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③ B．②④ C．①② D．①④4．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)2充电放电Cd＋2NiO(OH)＋2H2充电放电由此可知，该电池放电时的负极材料是()A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH7．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答案练综合拓展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6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol·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)。第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能基础落实一、1．直接从自然界取得2．加工转换二、1．(1)热能机械能电能(2)燃烧(氧化还原反应)2．(1)从上到下：有气泡逸出溶解指针发生偏转电流化学能电能(2)化学能电能(3)负氧化反应H＋H2正极还原反应(4)氧化还原反应(5)①活动性不同③形成闭合回路(6)从左到右，从上到下：较强较弱非金属流出流入阴阳氧化还原增重气泡放出对点训练1．D2．C[火力发电的能量转化：化学能→热能→机械能→电能。]3．B[原电池的构成条件：①两个活泼性不同的电极，②插入电解质溶液，③形成闭合回路。]4．C[Zn失电子则Zn应为负极；Cu2＋得电子则Cu2＋为电解质溶液中的阳离子。]5．C[可设计成原电池的化学反应必须是氧化还原反应。]6．B7．D[X、Y组成原电池Y为负极，则活泼性：Y＞X；Z、W组成原电池，W为正极，则活泼性：Z＞W，W能从含Y离子的溶液中置换出Y单质，则活泼性：W＞Y，综上，则活泼性顺序为Z＞W＞Y＞X。]8．C[该金属在金属活动顺序表中应在氢前锌后，故选C。]课后作业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①④错误，②③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－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4