高中化学必修222化学能与电能人教版.doc

第二章第二节化学能与电能【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】1.在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的变化，即转化为。2.金属活动性顺序表3.在氧化还原反应中：氧化剂电子，发生反应，还原剂电子，发生反应，氧化还原反应本质。【自主学习】1.直接从自然界取得的能源称为，如、、、、、等。经过加工、转换得到的能源称为如、等。2.化学能与电能的相互转化⑴间接转化[来源om]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化学能燃烧________能蒸汽________能发电机________能。⑵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2－4现象铜片插入稀硫酸铜片表面锌片插入稀硫酸锌片表面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和锌片之间连一电流表铜片表面锌片表面电流表指针以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：电极电极材料]电极反应电极现象反应类型电子流向电流方向离子移动负极正极1.原电池是把转变为的装置。2.组成原电池的条件：w.w.o.m①②③④[思考]⑴以下装置不能形成原电池的是。⑵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(1)负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；正极总是_______电子，化合价______，发生______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：[课堂练习]分别指出Mg-Al-NaOH溶液、Fe-Cu-浓硫酸组成的原电池中的正负极。写出FeCl3溶液腐蚀电路板的离子方程式，若将该离子方程式用于设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正负极，并写出电极反应式。【概括·整合】【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()A．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2AgB．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2OC．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4D．C＋CO2===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．②③B．②④C．①②D．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)＋2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是()A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)7．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【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：_____________