《2022年高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案 新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案 新人教版必修2(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案 新人教版必修2
2.原電池
(1)實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
銅片:______________
鋅片:______________
電流表:________________
結(jié)論
有______產(chǎn)生,裝置中______轉(zhuǎn)化為____
(2)原電池:將__________轉(zhuǎn)化為________的裝置。
(3)工作原理:鋅失去電子,作______極,發(fā)生的反應(yīng)為________,電子通過導(dǎo)線流向銅
片,溶液中的____在Cu片上得電子生成____,銅片作____,發(fā)生的反應(yīng)為________
2、。
(4)反應(yīng)本質(zhì):原電池反應(yīng)的本質(zhì)是__________。
(5)原電池的構(gòu)成條件
①具有__________的兩個(gè)電極;
②能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng);
③電極間____________;
④電解質(zhì)溶液。
(6)原電池的正、負(fù)極判斷
負(fù)極
正極
電極材料
活潑性____的金屬
活潑性____的金屬或能導(dǎo)電的______
電子流動(dòng)方向
電子____極
電子____極
電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)方向
____離子移向的極
____離子移向的極
發(fā)生的反應(yīng)
____反應(yīng)
____反應(yīng)
反應(yīng)現(xiàn)象
電極溶解
電極______或有________
3、
知識(shí)點(diǎn)一 一次能源與二次能源
1.能源可分為一次能源和二次能源,自然界以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源,需依
靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。據(jù)此判斷下列敘述正確的是( )
A.天然氣是二次能源 B.石油是二次能源
C.電能是一次能源 D.水力是一次能源
2.下列敘述不正確的是( )
A.根據(jù)一次能源和二次能源的劃分標(biāo)準(zhǔn),氫氣為二次能源
B.電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源
C.火力發(fā)電是將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程
D.在火力發(fā)電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程實(shí)際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生的過
4、程,伴隨
著能量的變化
知識(shí)點(diǎn)二 原電池的構(gòu)成
3.下列裝置能構(gòu)成原電池的是( )
4.某原電池工作時(shí)總的反應(yīng)為Zn+Cu2+===Zn2++Cu,該原電池的組成可能是( )
A.Zn為正極,Cu為負(fù)極,CuCl2溶液作電解質(zhì)溶液
B.Cu為正極,Zn為負(fù)極,稀H2SO4作電解質(zhì)溶液
C.Cu為正極,Zn為負(fù)極,CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液
D.Fe為正極,Zn為負(fù)極,ZnSO4溶液作電解質(zhì)溶液
知識(shí)點(diǎn)三 原電池的工作原理
5.下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
B
5、.2H2+O22H2O
C.Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑
D.CH4+2O2―→CO2+2H2O
6.將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間,以下敘述正確的是
( )
①兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生
②甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)極
③兩燒杯中溶液的c(H+)均減小
④產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢
⑤甲中SO向Zn片移動(dòng),H+向Cu片移動(dòng)
⑥乙中電流從Cu片流向Zn片
⑦甲乙兩燒杯中Cu片的質(zhì)量均不變
A.①②③ B.③⑤⑦ C.④⑤⑥ D.②③④⑤⑦
知識(shí)點(diǎn)四 原電池原理的應(yīng)用
7.一學(xué)生欲通過實(shí)驗(yàn)
6、判斷X、Y、Z、W四塊金屬的活潑性,做了如下實(shí)驗(yàn)并得結(jié)論:
當(dāng)X、Y組成原電池時(shí),Y為負(fù)極;當(dāng)Z、W組成原電池時(shí),W為正極;W能從含Y
離子的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y,據(jù)此可知它們的活潑性順序是( )
A.Z>W(wǎng)>X>Y B.X>Y>Z>W(wǎng)
C.X>Y>W(wǎng)>Z D.Z>W(wǎng)>Y>X
8.某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣,該金屬與鋅組成原電池時(shí),鋅作為負(fù)極,則該金屬可
能為( )
A.鋁 B.銅 C.錫 D.硅
練基礎(chǔ)落實(shí)
1.對(duì)于原電池的電極名稱敘述有錯(cuò)誤的是( )
A.發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極
B.正極為電子流入的一極
C.比
7、較不活潑的金屬為負(fù)極
D.電流的方向由正極到負(fù)極
2.下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是( )
A.Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag
B.Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O
C.Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4
D.C+CO22CO
3.茫茫黑夜中,航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)科技
工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中( )
①鋁合金是正極?、阡X合金是負(fù)極?、酆K请娊庖骸、茕X合金電極發(fā)生還原反應(yīng)
A.②③ B.②④
8、 C.①② D.①④
4.下列燒杯中盛放的都是稀硫酸,在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是( )
5.
如圖所示,兩電極一為碳棒,一為鐵片,若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),且a極上有大量氣
泡生成,則以下敘述正確的是( )
A.a(chǎn)為負(fù)極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸
B.b為負(fù)極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
C.a(chǎn)為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸
D.b為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
練方法技巧——原電池正、負(fù)極及電極反應(yīng)的判斷
6.鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2充電
9、放電
Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是( )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)
7.據(jù)報(bào)道,美國(guó)正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的鉛蓄電池,鋅電池具有容量大、
污染少等優(yōu)點(diǎn),其電池反應(yīng)為2Zn+O2===2ZnO,其原料為鋅粉、電解液和空氣。則下
列敘述正確的是( )
A.鋅為正極,空氣進(jìn)入負(fù)極
B.負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+
C.正極發(fā)生氧化反應(yīng)
D.電解液是酸溶液
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
答案
10、
練綜合拓展
8.有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序,兩人均使用鎂片與鋁
片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,乙同學(xué)將電極放入6 mol·L-1
的NaOH溶液中,如下圖所示。
(1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式:
正極:____________________________________________________________。
(2)寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式:
負(fù)極:_______________________________________________________________
11、_。
總反應(yīng)的離子方程式:______________________________________________。
(3)如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬,則構(gòu)成負(fù)極材料的金
屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,則甲會(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng),而乙會(huì)判斷出
________活動(dòng)性更強(qiáng)(填寫元素符號(hào))。
(4)由此實(shí)驗(yàn),可得到如下哪些正確結(jié)論?( )
A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)
B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)
C.該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)順序表已過時(shí),已沒有實(shí)用價(jià)值
D.該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大
12、,因此應(yīng)具體問題具體分析
(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種
做法________(可靠或不可靠)。如不可靠,請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)
驗(yàn)方案_________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________
13、________
(如可靠,此空可不填)。
第二節(jié) 化學(xué)能與電能
第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
基礎(chǔ)落實(shí)
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
1.D
2.C [火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能。]
3.B [原電池的構(gòu)成條件:①兩個(gè)活潑性不同的電極,②插入電解質(zhì)溶液,③形成閉合回路。]
4.C [Zn失電子則Zn應(yīng)為負(fù)極;Cu2+得電子則Cu2+為電解質(zhì)溶液中的陽離子。]
5.C [可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)必須是氧化還原反應(yīng)。]
6.B
7.D [X、Y組成原電池Y為負(fù)極,則活潑性:Y>X;Z、W組成原電池,W為正極,則活潑性:Z>W(wǎng),W能從含Y離子的溶液中置換出Y單質(zhì),則活潑性
14、:W>Y,綜上,則活潑性順序?yàn)閆>W(wǎng)>Y>X。]
8.C [該金屬在金屬活動(dòng)順序表中應(yīng)在氫前鋅后,故選C。]
課后作業(yè)
1.C [原電池中相對(duì)活潑的金屬為負(fù)極,不活潑的為正極,C項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)正確;原電池工作時(shí),外電路中電子由負(fù)極流出,由正極流入,電流方向與電子流動(dòng)方向相反,B、D項(xiàng)正確。]
2.D [D是吸熱的氧化還原反應(yīng),反應(yīng)過程中吸收能量,不能設(shè)計(jì)為原電池。]
3.A [分析航標(biāo)燈的電源結(jié)構(gòu),活潑金屬鋁合金作負(fù)極,相對(duì)不活潑金屬Pt-Fe合金作正極,電解液是海水;鋁合金作負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng),故①④錯(cuò)誤,②③正確。]
4.A [由題給裝置圖知
15、,A、B、C形成原電池,由于金屬活動(dòng)順序表中Cu、Ag排在H的后面,而Zn排在H的前面,故A中有氣體產(chǎn)生。]
5.C [Fe、C形成的原電池中,負(fù)極鐵失去電子,變成+2價(jià)的亞鐵離子,由于a極上有大量氣泡生成,所以正極(C)電極反應(yīng):2H++2e-===H2↑,a為正極,是碳棒;b為負(fù)極,是鐵片;電解質(zhì)溶液為硫酸。]
6.C [根據(jù)鎳鎘可充電電池放電的反應(yīng)原理Cd+2NiO(OH)+2H2O===Cd(OH)2+2Ni(OH)2,Cd被氧化生成Cd(OH)2,NiO(OH)被還原生成Ni(OH)2,即Cd發(fā)生氧化反應(yīng),是失去電子的物質(zhì),NiO(OH)發(fā)生還原反應(yīng),是得到電子的物質(zhì),所以,Cd
16、為負(fù)極,NiO(OH)為正極,即電池的負(fù)極材料是Cd,C項(xiàng)正確。]
7.B [根據(jù)電池反應(yīng)2Zn+O2===2ZnO判斷,鋅為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+,所以A不正確,B正確;正極發(fā)生還原反應(yīng),所以C不正確;電解液若為強(qiáng)酸,將與鋅發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而不是O2與鋅反應(yīng),所以D不正確。]
8.(1)2H++2e-===H2↑
(2)2Al+8OH--6e-===2AlO+4H2O
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠 將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液,構(gòu)成原電池。利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向,從而判斷電子流動(dòng)方向,再確定原電池正負(fù)極
解析 甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。但是由于Al與堿的反應(yīng)是一特例,不可作為判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)。所以判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)。