2018版高中化学人教版必修2教案：第2章 第2节 化学能与电能含答案

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1、2017-2018学年高中化学人教版必修2教案第二节化学能与电能1.了解化学能与电能的转化关系。2.初步了解原电池的工作原理。(重点)3.了解能源的分类和常见化学电源。4.了解燃料电池的工作原理。化学能转化为电能[基础·初探]教材整理能源和化学能转化为电能1．能源的分类分类定义实例一次能源直接从自然界取得的能源流水、风力、化石能源、天然铀矿等二次能源一次能源经过加工、转换得到的能源电力、蒸汽等其中电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源。2．火力发电——燃煤发电的能量转化过程化学能热能机械能电能转化过程的关键是燃烧，燃烧一定是氧化还原反应(本质是

2、电子的转移)。3．原电池(1)概念：把化学能转变为电能的装置。(2)工作原理(以铜锌稀硫酸原电池为例)：电极材料电极名称电子转移电极反应式反应类型锌负极电子流出Zn－2e－===Zn2＋氧化反应铜正极电子流入2H＋＋2e－===H2↑还原反应72017-2018学年高中化学人教版必修2教案总离子反应式Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(3)电子的流向：电子由负极经导线流向正极。反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。[探究·升华][思考探究]探究原电池反应的实验探究装置实验现象实验结论①铜片上无气泡铜与稀硫酸不反应②锌片上有气泡锌与稀硫酸反应③铜片上有气泡，锌片

3、溶解，电流表指针偏转该装置将化学能转化为电能[认知升华]升华1原电池的工作原理升华2原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。(2)比较金属活泼性强弱一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。注意：在判断原电池正负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱还要考虑电解质溶液的特点。72017-2018学年高中化学人教版必修2教案①Mg—Al和稀盐酸构成的原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。②

4、)Al—Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓硝酸，Cu作负极。(3)设计原电池①依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。②示例：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4为例。[题组·冲关]题组1原电池的构成与工作原理1．下列装置中，能构成原电池的是()A．只有甲B．只有乙C．只有丙D．除乙均可以【解析】甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精不是电解质溶液，只有丙装置具备原电池的构成条件，故选C。【答案】C2．如图是

5、Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：①Zn为正极，Cu为负极。②H＋向负极移动。③电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu。④Cu极上有H2产生。⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol72017-2018学年高中化学人教版必修2教案⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。描述合理的是()A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．②③④【解析】在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu片，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故每转移1mol电子时，产生

6、H20.5mol，在溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动，故①②⑥错误，③④⑤正确。【答案】B【题后归纳】原电池正、负极的判断题组2原电池原理的应用3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()【导学号：30032038】A．a>b>c>dB．b>c>d>aC．d>a>b>cD．a>b>d>c【解析】72017-2018学年高中化学人教版必修2教案装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电

7、子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三形成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，则电子是从d极流向a极，知d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。【答案】C4．某原电池总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是()A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液

8、为CuSO