第6讲化学能与电能（课件）高一化学寒假衔接课（人教版2019）

【基础知识梳理】一、原电池的工作原理1．实验探究实验现象：实验结论或解释：锌片：逐渐溶解，有气泡产生铜片：没有变化锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应实验现象：实验结论或解释：锌片：逐渐溶解铜片：有气泡产生电流表：指针发生偏转锌失去电子，变为锌离子，电子经过导线流向铜片，产生电流，氢离子在铜片上得到电子生成氢气，反应过程中产生了电能2．原电池的概念原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。3．原电池的工作原理负极正极氧化反应还原反应Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。4．原电池的构成条件(1)两极为两种活动性不同的金属（或一种为能导电的非金属）。(2)电解质溶液。(3)形成闭合回路。(4)能自发进行的氧化还原反应。5．原电池工作原理的简单应用(1)加快氧化还原反应的速率在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。(2)比较金属的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。【课堂巩固】1．判断正误：(1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程(

)(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池(

)(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转(

)(4)在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(

)(5)原电池中阳离子向正极移动(

)(6)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子(

)答案：(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×2．下列装置中能够组成原电池的是________(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：________________________________________________________________________。答案：③⑤

①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路。3．根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据：_________________；铜电极的名称是________，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据：_________________；铜电极的名称是________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。答案：(1)负极锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)正极Cu(2)正极铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)负极X二、化学电源1．一次电池(1)特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。(2)锌锰干电池的构造如图所示。①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。③NH4Cl糊的作用是作电解质溶液。2．二次电池(充电电池)(1)特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。(2)能量转化：化学能

电能(3)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。3．燃料电池(1)特点：①反应物储存在电池外部；②能量转换效率高、清洁、安全；③供电量易于调节。(2)燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等；常用氧化剂：氧气。锌锰干电池银锌纽扣电池铅酸电池电动车用镍氢电池镍氢电池手机用锂电池数码相机用锂电池【课堂巩固】1．判断正误(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(

)(2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(

)(3)充电电池可以无限制地反复充电、放电(

)(4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高(

)答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)√2．铅酸蓄电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O按要求回答下列问题：(1)负极材料是________，正极材料是________，电解质溶液是________。(2)工作时，电解质溶液中的H＋移向________极。(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)当铅酸蓄电池向外电路提供2mole－时，理论上负极板的质量增加_______g。答案：(1)Pb

PbO2

H2SO4溶液(2)PbO2电(或正)

(3)减小(4)963．氯铝电池是一种新型的燃料电池。电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：(1)通入Cl2(g)的电极是________(填“正”或“负”)极。(2)投入Al(s)的电极是________(填“正”或“负”)极。(3)外电路电子从________(填“Al”或“Cl2”)极流向________(填“正”或“负”)极。(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为________NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案：(1)正(2)负(3)Al正【核心知识突破】1．原电池的构成和工作原理(1)原电池构成条件①反应：能自发进行的氧化还原反应②电极：一般是活泼性不同的两电极。③形成闭合回路。(2)工作原理①反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。②电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。③离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。④电流方向：正极→导线→负极【问题解决】1．如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，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分别为Zn、Cu和稀盐酸C．C中阳离子向A极移动D．A极发生氧化反应答案：C2．某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(

)A．锌片作正极B．铜片上有气泡产生C．将电能转化为化学能D．电子由铜片经导线流向锌片答案：B2．设计原电池根据Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，并写出正、负极的电极反应式。①拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反