化学能与电能
Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
电化学基础
第一节原电池：1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
3、电子流向：外电路：负极——导线——正极
内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应：以锌铜原电池为例：
负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）
正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）
总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
5、正、负极的判断：
（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向负极流入正极
（3）从电流方向正极流入负极
（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象①__溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极
第二节化学电池1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池
2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置
3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池
一、一次电池
1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等
二、二次电池
1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
2、电极反应：铅蓄电池
放电：负极（铅）：Pb＋SO42-－2e＝PbSO4↓
正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e＝PbSO4↓＋2H2O
充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋SO42-
阳极：PbSO4＋2e＝Pb＋SO42-
两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2
4
↓＋2H2O
3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池
三、燃料电池
1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池
2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸性时：
负极：2H2－4e-=4H+正极：O2＋4e-+4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时：
负极：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O正极：O2＋2H2O＋4e-＝4OH
另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为：
负极：CH4＋10OH－－8e-＝＋7H2O；
正极：4H2O＋2O2＋8e＝8OH。
电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
四、废弃电池的处理：回收利用
第三节电解池一、电解原理
1、电解池：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽
2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程
3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程
4、电子流向：
（电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）正极
5、电极名称及反应：
阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应
阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应
6、电解CuCl2溶液的电极反应：
阳极：2Cl--2e-=Cl2(氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)
总反应式：CuCl2=Cu+Cl2↑
7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程
☆规律总结：电解反应离子方程式书写：
放电顺序：
阳离子放电顺序：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离
的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子的放电顺序
是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-
/MnO4->OH-)
是活性电极时：电极本身溶解放电
注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液点解产物的规律
上述四种类型电解质分类：
（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐
（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）
（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
（1）、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法（2）、电极、电解质溶液的选择：
阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液M—ne-==M n+
阴极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面
M n++ne-==M
电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液
镀铜反应原理
阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，
电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液
（3）、电镀应用之一：铜的精炼
阳极：粗铜；阴极：纯铜电解质溶液：硫酸铜
3、电冶金
（1）、电冶金：使矿石中的金属阳离子获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝
（2）、电解氯化钠：
通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl==Na++Cl-
通直流电后：阳极：2Na++2e-==2Na
阴极：2Cl-—2e-==Cl2↑
☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律
（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极；②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。
（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。
（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。
☆原电池，电解池，电镀池的比较
☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图：
阳极(失)e-正极（得）e-负极（失）e-阴极（得）
第四节金属的电化学腐蚀和防护
一、金属的电化学腐蚀
（1）金属腐蚀内容：
（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子失去电子而被氧化的过程
（4）、电化学腐蚀的分类：
析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出
①条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）
②电极反应：负极:Fe–2e-=Fe2+
正极:2H++2e-=H2↑
总式：Fe+2H+=Fe2++H2↑
吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气
①条件：中性或弱酸性溶液
②电极反应：负极:2Fe–4e-=2Fe2+
正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
总式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
离子方程式：Fe2++2OH-=Fe(OH)2
生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成Fe(OH)3，
Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·xH2O（铁锈主要成分）
规律总结：
金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下：
外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
二、金属的电化学防护
1、利用原电池原理进行金属的电化学防护
（1）、牺牲阳极的阴极保护法
原理：原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化
应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备
负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护
（2）、外加电流的阴极保护法
原理：通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀
应用：把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。
2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金
3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等
（3）金属腐蚀的分类：
化学腐蚀—金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀
电化学腐蚀—不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
1．下列变化与氧化还原反应无关的是()
A．电解质溶液导电B．使用手电筒照明
C．铁被浓硫酸钝化D．熔融状态下NaCl变成Na＋、Cl－
2．[2014·太原师大附中模拟]已知某电池的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，下列有关该反应的说法中正确的是()
A．该反应发生在负极上B．该反应是还原反应
C．电池的电解质为HNO3D．电池的负极材料可能是铜
3．[2013·上海市奉贤区调研测试]由A、B、C、D四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述中正确的是()
A.装置甲中的B金属是原电池的负极B．装置乙中的C金属是原电池的阴极
C．装置丙中的D金属是原电池的正极D．四种金属的活泼性顺序是D>A>B>C
4．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、Pt-Fe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．①④
5．[2013·华南附中三模]某含有铝电极的原电池工作时，电子从铝电极上流出，下列有关该电池另一种电极的材料与电解质溶液的说明中肯定错误的是()
A．镁、NaOH溶液B．铜、稀硫酸C．锌、浓硝酸D．铁、FeCl3
6．下列有关说法中正确的是()
A．燃料电池工作时，化学能可以全部转化为电能
B．燃料电池工作时，还原剂通过燃烧将化学能转化为电能
C．燃料电池的原料贮存在电池内部
D．如图18-1所示装置，可构成氢氧燃料电池
图18-1
7．[2013·西安中学二模]下列有关判断正确的是()
A．燃煤发电厂的发电过程就是将化学能直接转化为电能的过程
B．手机电池工作时，电池中存在化学能直接转化为电能的变化
C．手电筒在使用过程中，只存在化学能转化为电能的过程
D．向水中通电得到H2、O2的过程就是化学能转化为电能的过程
8．某同学欲用图18-2装置实现化学能转化为电能，下列关于此装置的几种构成中，不能实现此转化的是()
图18-2
A B C D
Q成分Fe2(SO4)3FeCl3FeCl3FeCl3
P成分ZnCl2CuSO4CuSO4Cu(NO3)2
X成分 C C Fe Pt
9.[2012·四川卷]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是() A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动
B．若有电子转移，则在标准状况下消耗氧气
C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O
D．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
10．工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得工业盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是()
A．两极材料都可用石墨，用稀盐酸作电解质溶液
B．通入氢气的电极为原电池的正极
C．电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D．通氯气的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－
11．[2014·青岛一模]某潜航器所使用的新型镁-过氧化氢燃料电池系统的工作原理如图
18-3所示。以下说法中错误的是()图18-3
A．当电路中有2mol电子转移时，镁电极的质量至少减轻了24g
B．电池工作时，正极上有H2生成
C．工作过程中溶液的pH会增大
D．电池正极的反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O
12．氢能源是21世纪极具发展前景的新能源之一。
(1)请在图18-4的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图(循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在)，从能量转换的角度
看，过程Ⅱ中的能量转化形式为__________。
图18-4
(2)若燃料电池使用KOH作电解质，则正极的电极反应式为________________________________________________________________________，若使用硫酸作原电池，则负极电极反应式为
________________________________________________________________________。
13．某校化学兴趣小组为了探究原电池的工作原理，进行如下系列实验，回答下列问题。
图18-5
(1)实验一中盐桥中的K＋流向__________溶液(填“ZnSO4”或“CuSO4”)，如果Zn的消耗速率为1×10－3mol/s，为使电荷守恒，则K＋的迁移速率为____________mol/s。实验表明，若将装置中两个电极位置调换，则电路中没有电流通过，原因是
________________________________________________________________________。
(2)实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了，为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2＋
________________________________________________________________________。
(3)实验三中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计的指针偏转，但在较短时间内电流即明显减小。实验结束时测得锌片减少了，铜片增重了，则该原电池的工作效率是(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)________。
(4)与实验三相比，实验一中原电池的工作效率较高，原因是
________________________________________________________________________。
14．铝电池性能优越，铝-空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图18-6所示。
图18-6
(1)工作时该电池正极上的电极反应式为________________________________________________________________________，电池中NaCl的作用是________________________________________________________________________，电池工作时的总反应的化学方程式为_
________________________________________________________________________。
(2)以铝-空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3(石墨为电极材料)时，电解过程中阳极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)某铝-空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液(假设溶液电解前后体积不变)中NaOH的浓度为·L－1，则该过程中消耗铝的质量为__________。
7-23 化学能与电能 知识点 1、原电池的概念将化学能转变成电能的装置 2、组成原电池的条件 ① ② ③ ④ 3、原电池的原理 负极----______的金属--- 电子------发生反应 正极----_______的金属---- 电子----发生反应 外电路：电子流向：电流流向： 内电路：电子流？电流流向： 阴离子流向：阳离子流向： 原电池正负极的判断： a、根据活动性判断： 例：特殊： b、根据反应本质来判断：失电子的一定是负极（电子从负极发出），化合价升高。 例：Zn + 2MnO2 + NH4+ =Zn2+ + Mn203 + NH3 + H2O c、从现象来判断：负极一般会溶解（质量减轻）。正极一般产生气泡。 如：在某一原电池反应中，原电池两极A、B，A极冒气泡，则？A溶解，则？ 例1．（9分）（2007海南·14）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+ Cu（s）== Cu2+（aq）+ 2Ag（s）设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： （1）电极X的材料是；电解质溶液Y是； （2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；
X电极上发生的电极反应为； （3）外电路中的电子是从电极流向电极。 例2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为[ ] A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 4、阳离子放电顺(氧化性强弱顺序)：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2+＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋ 5、锌铜原电池（硫酸电解质）： 负极： 正极： 总反应： 现象： 盐桥（锌铜原电池） 例3（08年广东化学·5）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①②B．②③C．②④D．③④
第1课时化学能转化为电能 按要求完成下列实验，并填表： 1．装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？ 答案化学能转化为电能；该装置称为原电池。 2．原电池的工作原理 ①分析下图并填空： 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 ②能量转化过程：原电池在工作时，负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到电子，发生还原反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有电子流产生，也就形成了电流，即化学能转变为电能。 3．结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？ 答案理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 ①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中；
③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________________________。 答案 DFG 解析 图中A 、B 都只有一个电极，C 中是两个活动性相同的电极，E 中酒精不是电解质溶液，H 不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D 、F 、G 。 思维启迪 原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活动性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。 2.在如图所示的装置中，a 的金属活动性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A ．碳棒上有气体放出，溶液中c (H ＋ )减小 B ．a 是正极，b 是负极 C ．导线中有电子流动，电子从a 极到b 极 D ．a 极上发生了氧化反应 答案 B 解析 显然，电极a 、b 与电解质溶液稀H 2SO 4组成原电池。因活动性a ＞b(碳棒)，所以a 为原电池的负极，b 为正极。电极反应式：a(负)极：a －n e － ===a n ＋ (氧化反应)；b(正)极： n H ＋＋n e －===n 2 H 2↑(还原反应)。由于正极放电消耗H ＋，溶液中c (H ＋)减小。在外电路中，电 子由a 极流向b 极。 二、原电池原理的应用 1．由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置进行实验。 (1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应式是__________________________________________。 (3)装置丙中溶液的pH 变化是________。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_____________________________________。 答案 (1)A －2e － ===A 2＋ (2)Cu 2＋ ＋2e － ===Cu (3)增大 (4)D>A>B>C 解析 据图Ⅰ知活动性：A>B ，A 作负极，电极反应式为A －2e － ===A 2＋ ；据图Ⅱ知活动性：B>C ，正极反应式为Cu 2＋ ＋2e － ===Cu ；据图Ⅲ知活动性：D>A ，正极反应式为2H ＋ ＋2e － ===H 2↑，故c (H ＋ )减小，pH 增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活动性：D>A>B>C 。 2．钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如图所示。回答下列问题：
化学能与电能的知识点 化学能与电能的知识点 1、原电池原理 （1）原电池概念 把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理 通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件 ①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触（导线连接或直接接触）;③两个相互连接的`电极插入电解质溶液构成闭合回路。 （4）电极名称及发生的反应 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应。 电极反应式：溶液中阳离子+ne-=单质。 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应。 电极反应式：较活泼金属-ne-=金属阳离子。 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 （5）原电池正负极的判断 ①依据原电池两极的材料： 较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极；
较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）。 ②根据原电池中的反应类型： 负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。 正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2 的放出。 ③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。 ④根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。 （6）原电池电极反应的书写方法 ①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳 如下： a.写出总反应方程式。 b.把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。 c.氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。 ②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 （7）原电池的应用 ①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。 2、化学电源基本类型 （1）干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu-Zn原 电池、锌锰电池。
化学能与电能 【学习目标】： 1、知识与技能目标： (1)．获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 (2)．形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。 2、过程与方法目标： (1)．经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 (2)．能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。 3、情感态度价值观： (1)．发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘。 (2)．关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 【学习重难点】： 重点：初步认识原电池概念、原理、构成及应用；认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。 难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 【学习过程】 【资料卡片】：热电厂生产的过程 利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。中国煤炭的44％用来发电。中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟 - 1 -
尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。 【合作探究】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？能否将化学能直接转化为电能？ 一、化学能直接转化为电能的原理与装置 【学生活动】阅读课本P40内容，思考问题：氧化剂和还原剂之间电子是怎样转移的？能量又是怎样转化的？ 【实验探究】１、探究Cu-Zn原电池原理实验： 【问题与讨论】（1） （3）在实验④和实验⑤中，用化学反应方程式表示出氧化反应、还原反应。 Zn片：反应 Cu片：反应 总的离子反应： 【思考交流】 1、原电池概念： - 1 -
重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题 一、化学能与电能 1．某小组同学用如下装置电解食盐水，并对电解产物进行探究。 实验装置 电解质溶液 实验现象 5mol /L NaCl 溶液 a 极附近 b 极 附近 开始时，产生白色浑浊并逐渐增加，当沉入U 形管底部时部分沉淀变为橙黄色；随后a 极附近沉淀自下而上也变为橙黄色 产生 无色 气泡 资料显示： ①氯化亚铜（CuCl ）为白色粉末，微溶于水； ②氢氧化亚铜（CuOH ）为黄色不溶于水的固体，易脱水分解为红色的2Cu O ； ③Cu +水溶液中不稳定，酸性条件下易歧化为2Cu +和Cu ； ④氢氧化铜可以溶于浓NaOH 得到蓝色溶液． 1（）经检验，b 极产生的气体是2H ，b 极附近溶液的pH______ （填“增大”、“减小”、或“不变”）；铜丝a 应与电源的______（填“正”或“负”）极相连。 2（） 同学们分析a 极附近生成的白色浑浊是CuCl ，则该极的电极反应式是______。 3（） ①橙黄色沉淀中含有2Cu O ，则CuCl 转化为2Cu O 的原因是______（用方程式表示）； ②结合离子在溶液中的运动规律，解释“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。 4（）同学们通过实验进一步证实沉淀中含有1 Cu +：将橙黄色沉淀滤出洗涤后，滴加0.2mol /L 24H SO 至过量，应观察到的现象是______。 5（） 同学们根据上述实验提出猜想：电解时，Cu 做阳极先被氧化为1 Cu +。为此，他们用Cu 电极电解5mol /L NaOH 溶液，实验时观察到阳极产生大量无色气泡，附近溶液变蓝，未见预期的黄色沉淀。根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论，并说明理由：______。 【答案】增大 正 Cu e Cl CuCl ---+=↓ CuCl OH CuOH Cl --+=+、222CuOH Cu O H O =+ 通电时，在阴极产生的OH -向阳极定向移动 沉淀溶解，溶液变蓝，且有少量红色固体产生 不能，阳极产生的大量2O 可能将CuOH 氧化 【解析】 【分析】 (1)电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，据此判断； (2)结合a 极附近生成的白色浑浊是CuCl 写出电极反应式；
化学能与电能同步练习 YCY说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，时间60分钟. 第Ⅰ卷（选择题58分） 一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是（）A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是（）A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油 3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（）A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是（）A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（）A．锂电池B．锌锰电池C．氢氧燃料电池D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（）A．化合价的升降B．电子的转移C．氧化还原反应 D．电能的储存 二、选择题（有1—2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列电池中不属于二次电池的是（）A．碱性锌锰电池 B．铅蓄电池 C．镍镉电池 D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（）A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应 C．电子流向是从负极流向正极（外电路） D．电流方向是从负极流向正极（外电路） 9．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（）。 ①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A．①②③④ B．①②③C．①②④D．②③④ 10．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。下列有关它的说法正确的是（）A．锌为电池负极，发生氧化反应 B．电解质溶液是酸性溶液 C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌 D．负极发生的反应是：Zn－2ｅ＋H2O＝ZnO＋2H＋
第二节化学能与电能B卷 一、选择题 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是（） A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是（） A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油 3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（） A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是（）A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（）A．锂电池B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（） A．化合价的升降 B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存 7．下列电池中不属于二次电池的是（） A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（） A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应 C．电子流向是从负极流向正极（外电路） D．电流方向是从负极流向正极（外电路）
9．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（） ①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④ 10．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。 下列有关它的说法正确的是（） A．锌为电池负极，发生氧化反应 B．电解质溶液是酸性溶液 C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌 D．负极发生的反应是：Zn－2ｅ-＋H2O＝ZnO＋2H＋ 11．日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2ｅ-＝Zn2＋；2NH4＋＋2e-＝2 NH3＋H2（NH3再用于结合Zn2＋。）根据上述叙述判断下列说法中正确的是（） A．干电池中Zn为正极，碳为负极 B．干电池工作时，电子由Zn极经外电路流向碳极 C．干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器 D．干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化 12．某同学做完铜、锌原电池的实验后得出了下列结论，你认为正确的是（） A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B．由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是负极 C．电子沿导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气 D．铜锌原电池工作时，锌被硫酸溶解，所以才产生电子 13．燃料电池是一种新型电池，下列有关燃料电池的说法中正确的是（） ①优点之一是能量转换率高②优点之二是无污染③缺点之一是需要持续的补充燃料④缺点之二 技术问题有待改进，尚未广泛使用 A．①②③④B．只有①②C．只有②③ D．只有② 14．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（） A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 B．铝片与盐酸的反应 C．甲烷与氧气的反应 D．石灰石的分解反应
新课标高一化学下册化学能与电能测试题 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，时间60分钟. 第Ⅰ卷（选择题58 分） 一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是（）A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是（）A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油 3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（）A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是（）A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（）A．锂电池B．锌锰电池C．氢氧燃料电池D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（）A．化合价的升降B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存 二、选择题（有1—2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列电池中不属于二次电池的是（）A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（）A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应 C．电子流向是从负极流向正极（外电路） D．电流方向是从负极流向正极（外电路） 9．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（）。 ①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④ 10．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。下列有关它的说法正确的是（） A．锌为电池负极，发生氧化反应 B．电解质溶液是酸性溶液 C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌 D．负极发生的反应是：Zn－2ｅ＋H2O＝ZnO＋2H＋ 11．日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加
高考化学化学能与电能综合练习题及答案 一、化学能与电能 1．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题： （1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。 （2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。 ①装置A的名称是__，装置C的作用是__。 ②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。 ③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。 （3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。 ②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。 【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
《化学能与电能》说课稿 辽宁师范大学附属中学刘健华 今天我说课的内容是新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》（第一课时），以下我从四个方面加以阐述。 一、说教材 1、在教材中的地位和作用 化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。起到承前启后的作用。 2、“三维”目标的确定和依据 （1）知识与技能： ①理解并掌握原电池原理。 ②通过实验提高学生设计能力、观察能力、动手能力及思维能力。 （2）过程与方法： ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池概念，理解和掌握原电池原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 （3）情感态度与价值观： ①通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度。 ②体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 3、重点、难点的确立 重点：原电池的反应原理、构成条件。 难点：原电池的原理和电极反应式的书写。 二、说教法 1、实验探究法 本节在学习原电池的概念和原理时，实验探究过程可以表示为： 在分析原电池的组成时，实验探究过程如下： 实验探究法的选择意在落实新课改“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力”的基本理念。 2、指导发现式 本节课从科学史的引入到实验探究，再到归纳整理得出结论。整个教学过程中学生的活动都是在教师不断创设问题情境和指导之下完成的，教师的引导帮助学生尽可能排除失败和无效学习。 本节课中原电池中的微观粒子（电子和离子）的运动状况作为难点，我借助两种手段来突破。一是利用灵敏电流计判断电子的运动方向，二是借助电脑动画模拟演示电解质溶液中离子的运动情况。变抽象为具体，帮助学生突破这一难点。
化学能与电能》完美 版
课题情景创设在“化学能与电能”中的应用 第二节化学能与电能(第1课时) 教学前期分析 1．教材及课标相关内容分析 与元素化合物的知识相比,化学反应原理部分内容更注重学科知识的应用、整合以及学生的思维的有序性和缜密性的培养。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。本章是学生第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系,是化学理论知识在工业生产中的重要应用。而本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究,从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一,也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节，因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。它既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。 2．学生调研分析 (1)学生已有的认知基础 知识方面：学生通过“化学1”的学习,已经了解了氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,通过初中物理的学习已经知道带电粒子的定向移动形成电流,知道电流的形成的基本条件:有电源,形成闭合回路，知道化学反应中存在能量变化。 能力方面：通过高中一年多的教学，学生具备了一定的实验动手能力、观察能力、分析与归纳能力。因此本节课主要采用学生探究实验获得大量的感观材料之后加以分析的方法来进行学习。
情感方面：电池与生活各方面息息相关，中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，电池与生活各方面息息相关，中学生普遍对新鲜事物感兴趣，求知欲旺盛，因此，本节课教学通过分组实验、演示实验、多媒体模拟动画，充分调动学生的积极性和主动性。 （2）学生的学习障碍 学生对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生这种情况是第一次接触,很难想象氧化剂和还原剂还能分开反应，而且能真实感受到电子确实发生了转移，觉得很神奇。因此，在教学中设计了大量的对比实验，然后通过实验事实的直观材料去分析原电池的工作原理，形成条件、实际应用，降低了难度，符合学生的认知规律。 教学目标 （一）知识与技能 1、理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正负极。初步掌握形成原电池的条件。 2、训练学生的实验操作技能。 （二）过程与方法 1. 高效利用教材、课外资料和图片、事实数据等教育资源，对“火力发电”进行完整透彻的剖析，为学生创设情景，使他们有机会去研究和总结“火力发电”的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源的意识。 2. 充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，建立在学生已有背景知识上的教学设计，能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次性，也符合认识规律。 3. 选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转
人教版高中化学新教材必修(2) 第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 一、教材分析: 在学习本节课之前已经学过氧化还原反应和电解质溶液并且介绍过电解方法冶炼金属(必修2第四章学习)，电解方法冶炼金属属于把电能转化为化学能的过程。而原电池则是通过氧化还原反应把化学能转化为电能的过程。从教学内容上分析，教材内容的安排顺序是根据学生已有的金属性质设计实验创设学习情景，引入认知冲突，并通过铜锌原电池实验的分析，领悟原电池的组成和原理，再利用原电池原理认识常见的化学电源，解释常见的金属腐蚀问题(必修教材没有改内容)。在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。 原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。 从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢(必修教材已经删除该内容)？通过本节学习学生实现书本知识（理论）与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。 二、学情分析: 在学习原电池之前，学生学生已经学习了氧化还原反应，并且对带电粒子定向移动也非常了解。这为学生学习原电池两极变化和外电路电子流向，理解原电池原理提供了理论依据。学生通过对原电池的学习增加学生对原电池的感性认识，对原电池的探究，掌握逻辑推理方法，学会归纳化学反应原理的过程和运用相关原理解决实际问题的演绎过程。但在学习过程中由于学生缺乏知识连贯性，学生可能不会判断氧化还原反应，对原电池中正负极判断及电极方程式书写会存在问题。 三、教学思路分析： 本节以构建主义理论为依据，采用实验探究教学模式。首先，创设情境（让学生来当医生，提高自己动手的积极性）→引导学生提出猜想（阿呆的病因：假牙）→设计实验验证
化学能与电能练习题及答 案 The document was prepared on January 2, 2021
化学能与电能同步练习 YCY说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，时间60分钟. 第Ⅰ卷（选择题 58分） 一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是 （） A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是 （） A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（） A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确 的是 （） A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是 （） A．锂电池B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是 （） A．化合价的升降 B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存二、选择题（有1—2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列电池中不属于二次电池的是 （） A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池 D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是 （） A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应
高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案 一、化学能与电能 1．某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。 （甲同学的实验） 装置编号试剂X实验现象 I Na2SO3溶液（pH≈9）闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转 II NaHSO3溶液（pH≈5）闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转 (1)怎样配制FeCl3溶液？ ________________________________________________________。 (2)甲同学探究实验I的电极产物。 ①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液，加入_________________________________，产生白色沉淀，证明产生了SO42-。 ②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为 _______________________________。 (3)实验I中负极的电极反应式为 ______________________________________________________。 乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：装置编号反应时间实验现象 III 0~1 min产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出 1~30 min 沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐 变为橙色，之后几乎无色 30 min后 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色， 随后逐渐变为浅橙色 (4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示②的可能原因。 ① Fe3+＋3HSO3-垐? 噲? Fe(OH)3 ＋3SO2； ②_____________________________________________。
化学能与电能专题复 习 https://www.doczj.com/doc/2712755744.html,work Information Technology Company.2020YEAR
【复习】1、已知X+、 Y2+、 Z-、W2-四种离子均具有相同的电子层结构。关于X 、Y 、W 、Z 四种元素的描述，不正确的是 A .原子半径X>Y>W>Z B .原子序数Y>X>Z>W C .原子最外层电子数Y>X>Z>W D. 金属性X>Y 2、如图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是 ①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐； ②Y、Z的气态氢化物水溶液的酸性Y＜Z； ③Z的单质常温下是液体，可与铁粉反应； ④Z的原子序数比Y大19； ⑤Z所在的周期中含有32种元素． A．①②③④ B．①②③④⑤ C．只有③ D．只有①④ 3、已知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态 氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的 A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小B．W与X形成的化合物中只含离子键 C．W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点 D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3 4、现有下列短周期元素相关性质的数据： 元素编号元素性质①②③④⑤⑥⑦ 原子半径（10-10 0.74 1.60 1.52 1.100.99 1.860.75 m） 最高正化合价+2+1+5+7+1+5最低负化合价-2-3-1-3（1）元素⑤在周期表中的位置；元素②的单质与CO2反应的化学方程式，元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是（填结构式）； （2）元素④形成的+3和+5价的氯化物中，各原子均达到8电子稳定结构的化合物 是．（写化学式） 化学能与电能 一、原电池的定义： 二、构成原电池的条件： 1、必须是_______________溶液；
《化学能与电能》教学设计 三维目标： ①通过实验探究初步认识一些常见的化学电源。 知识与技能： ②能从能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应。 ③初步了解化学电源在生产和生活中的应用。 过程与方法： ①学会运用观察、实验、查阅资料等多种方法获取信息。 ②通过对几种新型实用电池的认识，提高自主学习化学的能力。 情感、态度 ①将电池的知识应用于生产实际，使学生体会学以致用。 与价值观 ②通过了解电池对社会的贡献，逐步形成可持续发展的思路。 教学重点： 各种电池的区别及优缺点 教学难点： 能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应 教学方法： 分析比较法 教学准备： 多媒体课件、实验用品
教学过程： 第二课时 【复习】 请同学们利用铜和硝酸银的反应设计一个原电池，指出正负极，写出电极反应。 [引言] 干电池是我们常用的电池，干电池大家非常熟悉，其实干电池是化学电源的一种，化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池。它的内部构造大家清楚吗？它的放电原理是什么？下面让我们具体来了解化学电源。 化学电源就是利用原电池原理制造的具有实际应用价值的各种电池，简称电池。 二、发展中的化学电源 1、干电池 最早使用的，大家熟悉的干电池——锌锰电池。它是一种一次性电池，放电后不能充电（内部的氧化还原反应是不可逆的）。 [观察]干电池的外型，说出在日常生活中的用途，了解干电池的内部结构。 【图片和实物展示】 ①干电池的构造：石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、锌筒。 ②电极反应： 正极：2NH4++ 2e- = 2NH3+H2 负极：Zn － 2e- → Zn2+ 总反应：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
化学能与电能 [本节学习目标] 1.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。 2.能以铜锌原电池为例，认识原电池的概念、组成、简单分析原电池的工作原理及应用。 3．会判断原电池的正负极和电子的流向。 4. 能够书写简单的电极反应式。 5.了解几种常见的电池，认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。 6．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 重点：原电池装置工作原理及构成条件 [知识要点梳理] 知识点1：原电池 要点诠释：1.化学能与电能的转化： 化学能可以转变为电能，但只有释放能量的氧化还原反应才可能通过原电池实现化学能和电能的转化，并非所有释放能量的化学反应均能通过原电池实现和电能的转化。 2.原电池概念：借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。 3.原电池的结构： （1）两种活泼性不同的金属（或金属与非金属单质）作电极 （2）电极材料插入电解质溶液中 （3）两极相连构成闭合回路 （4）在电极上能自动发生氧化还原反应 4. 原电池的工作原理： 一般的氧化还原反应是还原剂把电子直接转移给氧化剂，如：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应中锌把电子直接转移给硫酸；原电池装置是把氧化还原反应的氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行，通过外接导线使电子从还原剂区域流向氧化剂区域，从而在外电路形成电流。 原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示： 电极总反应：Zn + 2H+=H2↑ + Zn2+ 电子由负极（发生氧化反应的极）流出，经过外电路流向另一极（多为不活泼电极，离子或物质在该极上得电子，发生还原反应）正极，同时溶液中的阴、阳离子不断移向负极、正极，构成闭合电路。 说明：正极的作用是导体，它不参与化学反应。负极反应不一定是负极材料本身的反应，有的原电池的负极既是导体又是负极反应物，有的原电池的负极的作用是导体，它不参与化学反应。 知识点三：原电池化学反应的表示方法
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析 一、化学能与电能 1．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积（约6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。 （1）试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序（填编号）是:A接______,B接______。 （2）碳棒上发生的电极反应为_______。 （3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。 （4）假定装入的饱和食盐水为50 mL（电解前后溶液体积变化可忽略）,当测得的氢气为5.6 mL（已折算成标准状况）时,溶液的pH为____。 （5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是__（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是_______（填溶质的化学式） 【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】 【分析】 (1)实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置； (2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极； (3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明； (4)电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式c=n V 来计 算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH； (5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。 【详解】 (1)产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C； (2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，电极反应：2Cl--2e-═Cl2↑； (3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性； (4)因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积
化学能与电能知识点总结 1．原电池 （1）双液锌铜原电池 （2）原电池工作原理图解 在原电池内部，两电极浸入电解质溶液中，并通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。放电时，负极上的电子通过导线流向正极，再通过溶液中的离子形成的内电路构成闭合回路。具体原理示意图如下：
（2）对原电池装置的认识 ①从反应角度认识原电池 原电池中有电流通过，因此其中一定存在电子的得失，其总反应一定是氧化还原反应。当原电池工作时，负极失电子被氧化，发生氧化反应；正极得电子被还原，发生还原反应。因此，只有氧化还原反应才能被设计成原电池，但是要注意，原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的。 ②从能量角度认识原电池 氧化还原反应有放热反应和吸热反应，一般放热反应才能将化学能转变为电能，产生电流。 ③从组成角度认识原电池 a．要有两个电极。这两个电极的活泼性一般是不同的，一般情况下，负极是活泼性较强的金属，正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料（包括非金属或某些氧化物，如石墨、氧化铅等），但只要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应，与正极能否发生反应无关。 b．两电极必须插入电解质溶液中。非电解质由于不导电，不能参与形成原电池。c．必须形成闭合回路。闭合回路的形式是多种多样的，最常见的是通过导电将正、负极相连，也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中，日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极。因此在判断是否形成闭合回路时，不能只看是否有导线。如闭合回路可以有如下形式：
d．能自发地发生氧化还原反应，若不能自发发生反应，则不能形成原电池。而自发发生的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与电解质溶液中溶解的氧气反应，如将铁与碳棒插入硫酸铜溶液中与食盐水中的反应不一样。 ④从转移角度认识原电池 原电池工作时，能够发生电子、离子的定向移动，能够形成外电路与内电路。在原电池中，外电路通过电子的定向移动形成电流，电子从负极流出，从正极流入，电流的方向与电子移动的方向相反；在原电池内部则由电解质溶液与电极构成内电路，内电路中的电流通过离子的定向移动来形成（阳离子移向正极，阴离子移向负极）。因此，电子的流向仅限在外电路，而电解质溶液中没有电子流过，但电流在内、外电路同时形成。 （5）原电池原理的应用 ①比较不同金属的活泼性 比较方法： a．一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 b．一般电极质量减少，作负极，较活泼。 c．一般有气体生成、电极质量不断增加，作正极，较不活泼。 ②加快反应速率 构成原电池往往能加快反应速率。如实验室制H2时，粗锌比纯锌反应快；或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液，反应速率加快。 ③用于金属的防护 如要保护铁制闸门，可用导线将其与锌块相连，使锌作负极，铁制闸门作正极，从而使铁制闸门受到保护。 ④设计化学电源