2022年人教版高中化学必修二2.2《化学能与电能》word学案 .pdf
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2022年人教版高中化学必修二2.2《化学能与电能》word学案 .pdf
名师精编优秀教案原电池1了解化学能与电能的转化关系。2初步了解化学电池的工作原理及应用。3掌握原电池的构成要素以及电池正负极的判断。4会书写简单的电极反应式。化学能转化为电能1一次能源和二次能源。(1) 一次能源。直接从自然界取得的能源,包括风力、流水 、潮汐、 地热 、原煤、 石油 、天然气、天然铀矿等。(2) 二次能源。一次能源 经过加工、转换得到的能源,如电力、蒸汽等。2化学能与电能的相互转化。(1) 燃煤发电的能量转换过程。化学能 燃烧热能 蒸汽机械能 发电机电能。(2) 原电池。定义:把 化学能 直接转化为 电能 的装置。构成条件:具有活泼性不同 的两个电极;具有电解质溶液 ;电极间构成闭合回路 。反应本质:化学电池的反应本质是自发进行的氧化还原反应。(3) 电极。负极:失电子,发生氧化反应的电极。正极:得电子,发生还原反应的电极。(4) 电极方程式。表示正、负极发生反应的方程式。【应用思考】从上述火力发电和原电池的工作原理,阐述原电池的优点。提示: 火力发电需要经过较多的能量转化过程,每次转化都会有能量的消耗,所以能量利用率不高,而原电池是把化学能直接转化为电能,所以能量利用率较高。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案1以下装置不能形成原电池的是_。答案: 2根据 Zn2H=Zn2H2的反应原理设计一个原电池,当Zn 为负极时,正极可以选用的金属材料是(D) A镁B石墨C铝D铅3有关原电池的下列说法中正确的是(C) A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中,只有金属能作负极C原电池工作时,阳离子向正极方向移动D原电池工作时,阳离子向负极方向移动基础训练精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案1下列有关燃煤发电的一系列能量转换的过程,正确的是( A) A化学能热能机械能电能B热能化学能机械能电能C机械能化学能热能电能D热能机械能化学能电能解析: 燃煤发电原理从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程:化学能 燃烧热能 蒸汽机械能发电机电能故答案为 A。2下列关于原电池的叙述中正确的是(A) A原电池能将化学能转变为电能B原电池负极发生的电极反应是还原反应C原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极D原电池的电极只能由两种不同的金属构成解析:原电池能将化学能转变为电能,A正确; 原电池负极发生的电极反应是氧化反应,B 错;原电池工作时电子从负极经外电路流向正极,C 错;原电池的电极可用石墨构成,D错;答案为A。3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( D) AZnAg2OH2O=Zn(OH)2 2Ag BPbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O CZnCuSO4=Cu ZnSO4DCCO2=2CO 解析: D项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。4对于原电池的电极名称,下列叙述有错误的是( C) 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解析: 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两项正确。5在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( D) A正极附近的SO24离子浓度逐渐增大B正极有 O2逸出C电子通过导线由铜片流向锌片D铜片上有H2逸出解析: A.该原电池放电时,溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故A错误;B.正极上氢离子得电子被还原生成氢气,故 B错误;C.电子由负极经导线流向正极,即由锌片流向铜片,故C 错误; D.Cu 电极上氢离子得到电子生成氢气,有氢气逸出,故D 正确;故选 D。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案6如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,X棒变重, Y棒变轻, 由此判断下表中所列 X、Y、Z物质,其中可以成立的是(D) 解析: 电流计指针偏转,X 棒变重, Y 棒变轻,说明该装置为原电池,X 棒有固体析出, Y棒失去电子进入溶液。A.锌比铜活泼,所以锌失去电子,生成锌离子进入溶液,X棒变轻, Y 上有氢气放出,错误;B.Y 为 Fe 极,则 Fe 失去电子,生成亚铁离子进入溶液,Y棒变轻, 而 X生成氢气, 错误;C.锌失去电子进入溶液,则 X变轻, Y上有银形成, Y 变重,错误; D.Y 为 Zn,则 Zn 失去电子进入溶液,Y棒变轻,碳棒上有Cu析出,则碳棒增重,形成电流,正确;答案选D。能力提升7四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。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( B) A BC D解析:相连时, 外电路电流从流向,说明电子从流向,则比较活泼; 相连时,为正极,为负极,比较活泼;相连时,上有气泡逸出,氢离子放电生成氢气,则为正极,比较活泼;相连时,的质量减少,作负极,比较活泼。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是;答案选B。8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)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案的关系用图象表示如下,其中正确的是(D) 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 。符合这些条件的图象就是D项。9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6 mol/L H2SO4溶液中, 乙同学将电极放入6 mol/L 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,而乙会判断出精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 名师精编优秀教案_活动性更强 ( 填写元素符号 ) 。(4) 由此实验,可得到如下哪些结论正确( ) 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) 。解析: 甲同学依据的化学反应原理是Mg H2SO4=MgSO4H2,乙同学依据的化学反应原理是 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2。但是由于Al 与碱的反应是一个特例,不可作为判断金属性强弱的依据。故判断一个原电池的正负极应依据实验事实。答案: (1)2H2e=H2(2)2Al 8OH6e=2AlO24H2O 2Al 2OH2H2O=2AlO2 3H2(3)Mg Al (4)AD (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,利用电流计测定电流的方向,从而判断电子流动方向,再确定原电池正负极10铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中,若锌片被腐蚀,当铜片上放出3.36 L(标准状况下 ) 气体时,硫酸恰好全部作用完。试回答:(1) 写出正极、负极反应式。(2) 产生这些气体消耗了多少克锌?(3) 有多少个电子通过了导线?(4) 原稀硫酸的物质的量浓度是多少?答案:(1) 正极:2H2e=H2负极:Zn 2e=Zn2(2)9.75 g (3)1.806 1023(4)0.75 mol/L 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 7 页 - - - - - - - - - - 文档编码:KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 7 页 - - - - - - - - - -