实验活动6化学能转化成电能高一下学期学案（人教版2019）（原卷版）

第六章化学反应与能量实验活动6化学能转化成电能学习目标学习目标1.熟悉能源的分类、化学能与电能的转化关系。2.掌握原电池的原理，学会判断原电池正负极。3.会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。自主学习自主学习1．电极材料的实验(1)用导线将电流表分别与两个电极相连接，使两个电极接触。实验操作电极材料电流表指针解释锌片、铜片________________________________________________________锌片、石墨棒不偏转(2)将电极插入盛有稀硫酸的烧杯中。实验操作实验现象解释__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________锌片上有气泡，石墨棒上无气泡____________________________________________________________2.原电池实验选择不同的电极材料，以及稀硫酸、导线和电流表，组装原电池，如图：试验其能否产生电流，并作出解释。编号电极材料实验现象解释①锌片、铜片锌片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转____________________________②锌片、石墨棒锌片上无气泡，石墨棒上__________，电流表指针____________________________________③铜片、石墨棒无明显现象____________________________问题和讨论1．根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素，以及组装原电池的操作注意事项。2．能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片？为什么？3．若将稀硫酸换为硫酸铜溶液，①～③能否构成原电池？学习过程学习过程写出简单的电极反应及电池反应方程式。②：新课导入没电以后，牛人怎样解决？模仿视频，尝试组装一个西红柿电池思考：电极材料Cu参与反应了？那可不可以把Cu换成别的材料？实验探究一：构成原电池的条件利用给定的仪器和试剂，尽可能多的设计原电池，并确认是否成功：药品：稀H2SO4，蔗糖溶液，铜片，碳棒，锌片（2片）。仪器：烧杯（或水槽），导线，灵敏电流表等说出你的设计：电路的探究实验探究（一）形成原电池的条件形成条件一：能自发地发生氧化还原反应。构成原电池的必要前提形成条件二：活泼性不同且能导电的两个电极。负极：较活泼的金属,失去电子，氧化反应正极：较不活泼的金属或石墨等，一般不参与反应。形成条件三：需要电解质溶液或熔融的电解质。提供阴、阳离子导电对于简单电池：阳离子得电子发生还原反应形成条件四：形成闭合回路。课堂练习课堂练习1．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。下列有关说法错误的是A．正极的电极反应式为Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OHB．测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极C．电池工作时，OH向Cu电极移动D．2molCu和1molAg2O的总能量高于1molCu2O和2molAg的总能量2．我国在探索太空、开发深海、建设高铁、5G技术等方面取得举世瞩目的成就，这些成就与化学有着密切联系。下列说法正确的是A．火箭箭体采用铝合金，工业上常采用电解熔融氯化铝冶炼铝B．大力发展太阳能、风能、氢能等新能源有利于生态文明建设C．我国网络强国铺设光缆线路超三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅D．5G电池工作时，电池中化学能完全转化为电能3．下列说法不正确的是()A．根据一次能源和二次能源的划分，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．火力发电是化学能间接转化为电能的过程D．水力发电是将化学能直接转化为电能的过程4．下列关于原电池的说法中，正确的是（

）A．任何化学反应上都能设计成原电池B．原电池工作时，阳离子向负极移动C．原电池的负极发生氧化反应D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极5．下列离子方程式正确的是A．高级脂肪酸与氢氧化钠溶液反应：H++OH=H2OB．FeI2溶液中通入过量Cl2：2Fe2++2I+2Cl2=2Fe3+I2+4ClC．向次氯酸钙溶液中通入少量SO2：Ca2++3ClO+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl+2HClOD．用惰性电极电解CuCl2水溶液：Cu2++2Cl+2H2O=Cl2↑+Cu(OH)2↑+H2↑6．下列关于原电池的说法正确的是A．铜、铝作电极组成的原电池中铝可能是正极B．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe3e=Fe3+C．电极本身一定参与电极反应D．原电池工作时，阳离子移向正极，且一定在正极得电子发生还原反应7．把X、Y、Z、W四种金属浸入稀盐酸中，用导线两两相连，均可形成原电池。W、Y相连时，电流从Y经导线流向W，Z、W相连时，W上有气泡逸出，X、Y相连时，X为负极，X、Z相连时，X质量减少。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为A．X、Z、W、Y B．W、Y、Z、X C．W、Z、Y、X D．Y、W、Z、X8．下列说法正确的是A．图1所示装置能将化学能转化为电能B．图2所示反应为吸热反应C．锌锰干电池中，锌筒作负极D．蓄电池充电时，没有发生氧化还原反应9．MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl，有关该电池说法错误的是A．镁为电池负极 B．有24g镁被氧化时，还原得到216g银C．正极反应为Ag++e=Ag D．可用于海上应急照明10．下列说法正确的是（

）A．增大反应体系的压强，反应速率一定增大B．化学键既存在于分子中相邻原子间，也存在于相邻分子的原子间C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：211．关于钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是A．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe2e=Fe2+B．铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时正极的电极反应为：2H++2e=H2↑C．地下钢管连接镁块是采用牺牲阳极法，利用了电解池原理D．用外加电流法防止钢铁腐蚀时，钢铁接电源的负极12．利用下列装置(部分仪器已省略)，能顺利完成对应实验的是A．排空气法收集二氧化碳 B．构成原电池C．量取9.3ml稀盐酸 D．石油的分馏13．下述实验方案中均使用了NaCl溶液，能达到实验目的的是（

）编号ABCD实验方案置于光亮处片刻后在Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液实验目的验证甲烷与氯气发生化学反应进行喷泉实验验证Fe电极被保护验证乙炔的还原性A．A B．B C．C D．D14．氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，​溶液作电解质，下列叙述不正确的是A．正极电极反应为：​B．供电的总反应为：​C．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池D．氢氧燃料电池中​和​燃烧放出的热量转变为电能15．MnO2和Zn是制造普通干电池的重要原料，现用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制备MnO2和Zn的工艺流程如图。下列说法错误的是（

）A．干电池是一种将化学能转变为电能的装置B．原料硫酸可以循环使用，且可用盐酸代替硫酸进行酸溶C．酸溶时ZnS作还原剂，操作1为过滤D．通电电解时MnO2在阳极处生成，电极反应为：Mn2+2e+2H2O=MnO2+4H+16．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2.回答下列问题：(1)外电路的电流方向是由极流向极(填字母)。(2)电池正极反应式为。(3)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为。17．I.某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是热反应。(2)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该生成物的总能量。II.某学习小组依据氧化还原反应原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计成的原电池如右图所示。(3)从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为；(4)负极的电极材料为；(5)正极发生的电极反应；18．图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。根据原电池原理回答问题：(1)若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸，该装置工作时，Cu电极上的可以看到的现象，SO向极(填a或b)移动，正极的电极反应式为。(2)若电极a为Fe、电极b为Ag、电解质溶液为硝酸银，该原电池工作时，原电池的负极材料为，电子沿导线向(填a/b)移动。(3)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池，该原电池负极的电极材料为，正极的电极材料为，电解质溶液为，负极的电极反应式为。19．在银锌原电池中，以硫酸铜溶液为电解质溶液。（1）锌为极，电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应，电极上的现象是，电极反应式为；（2）银为极，电极上发生的是（填氧化或还原）反应，银片上观察到的现象是，电极