高中化学 2.2化学能与电能(第1课时)原电池学案 新人教版必修2

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1、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。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。化学能热能机械能电能。(2)原电池。①定义:把化学能直接转化为电能的装置。②构成条件:具有活泼性不同的两个电极

2、;具有电解质溶液;电极间构成闭合回路。③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。1.以下装置不能形成原电池的是________。答案:④⑥2.根据Zn+2H+=

3、==Zn2++H2↑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

4、原理——从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程: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)A

5、.Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2AgB.Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2OC.Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4D.C+CO2===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;

6、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SO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

7、,故D正确;故选D。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,

8、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。7.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③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.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④解析:①②相连时,外电路电流从②流向①,说明电子从①流向②,则①比较活泼;①③相连时,③为正极,①为负极,①比较活泼

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