高中化学 2.2《化学能与电能》学案 新人教版必修2

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1、第二节　化学能与电能重难点一原电池1．原电池原理示意图2．原电池正、负极的判断方法(1)根据组成原电池的两极材料判断一般是活动性较强的金属为负极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电流方向或电子流动方向判断电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。(3)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。(5)根据现象判断溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。3．原电池原

2、理的应用(1)加快氧化还原反应速率如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。(2)比较金属的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。例如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性A>B。(3)设计原电池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

3、。例如，利用Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的电极反应式为：负极(Cu)：Cu－2e－===Cu2＋(氧化反应)正极(C)：2Ag＋＋2e－===2Ag(还原反应)重难点二电极反应式和原电池反应式的书写1．电极反应式的书写(1)根据原电池的装置书写负极：①若负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况；一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应可表示为M－ne－===Mn＋。另一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金

4、属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为Pb＋SO－2e－===PbSO4。②若负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写，如H2－O2(KOH溶液)电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。正极：首先判断在正极发生反应的物质。①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。然后再根据具

5、体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加式。(2)根据原电池反应书写电极反应式①找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物。②利用电荷守恒分别写出电极反应式。③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。2．原电池反应式的书写两电极反应式，得失电子数相等时，将两电极反应式相加即得原电池反应式。特别提醒　在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号；而在原电池反应中，要遵循离子方程式的书写规则，只有易溶的强电解质用离

6、子符号表示。3．常见化学电源的电极反应式(1)普通锌锰电池负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑总反应：Zn＋2NH===Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑(2)铅蓄电池负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4(氧化反应)；正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O(还原反应)；总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。(3)氢氧燃料电池(KOH为电解质)负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O(氧化反应)；正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－(还原反应)；总反应式：

7、2H2＋O2===2H2O。题型1原电池工作原理例1　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(　　)A．正极附近的SO浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出解析　由锌片、铜片、稀H2SO4构成原电池，锌片为负极，Zn－2e－===Zn2＋；铜片为正极：2H＋＋2e－===H2↑，SO、OH－等阴离子向负极移动，外电路上，电子通过导线由锌片流向铜片。答案　D题型2原电池原理的应用例2　电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙

8、述正确的是(　　)A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直