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第一节化学反应与能量变化
第2课时化学反应与电能
化学能转化为电能
一、火力发电——化学能间接转化为电能 1．能量转化过程
化学能――→燃料燃烧
热能――→蒸汽轮机
机械能――→发电机
电能
2．化学能转化为电能的关键：燃烧(氧化还原反应)。
二、原电池——化学能直接转化为电能 1．实验探究
(1)析图填空
总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)原电池：将化学能转化为电能的装置。
3．构成条件
(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：两电极用导线相连，形成闭合回路。
1．多角度判断原电池的正、负极
2．原电池原理的应用
(1)比较金属活动性
原电池中，做负极的金属活动性一般比做正极的金属活动性强。
(2)改变化学反应速率
如在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
(3)设计原电池
如把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用Fe做负极，石墨做正极，FeCl3溶液做电解质溶液。
1．下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述，其中错误的是()
A．家庭液化气灶将化学能转变为热能
B．灯泡将电能全部转变为光能
C．光合作用将光能转变为化学能
D．太阳能电池将太阳能转变为电能
解析：选B。
灯泡除了将电能转变为光能之外，还转变为热能等其他形式的能量。
2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说
法正确的是()
A．电子由铜电极通过导线流向锌电极
B．该装置是将电能转化为化学能的装置
C．锌电极发生氧化反应
D．电流由锌电极通过导线流向铜电极
解析：选C。
A项，铜做正极，锌做负极，因此电子由锌电极通过导线流向铜电极，故错误；B项，该装置将化学能转化为电能，故错误；C项，锌做负极失去电子，发生氧化反应，故正确；D项，电子流向与电流的方向相反，因此电流由铜电极通过导线流向锌电极，故错误。
3．如图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)()
解析：选D。
原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。
对图示各个装置进行观察，发现只有D项不能形成闭合回路，因此D项不能形成原电池。
化学电池
1．锌锰干电池——一次电池
(1)构造示意图
(2)特点：放电之后不能充电。
2．充电电池——二次电池
(1)特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。
(2)实例：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。
3．燃料电池
(1)概念：将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。
(2)特点：①清洁、安全、高效；②反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供；③供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充电时间较短。
1．下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是()
A．碱性锌锰电池B．手机用锂离子电池
C．汽车用铅酸蓄电池D．玩具用镍氢电池
解析：选A。
A项，碱性锌锰电池属于一次电池，不属于可充电电池，正确；B项，手机用锂离子电池属于可充电电池，错误；C项，汽车用铅酸蓄电池属于可充电电池，错误；D项，玩具用镍氢电池属于可充电电池，错误。
2．下列有关锌锰干电池的说法中正确的是()
A．锌筒是负极，石墨棒是正极
B．在外电路中电子从石墨棒流向锌筒
C．电流从锌筒流向石墨棒
D．在电池内部阳离子从石墨棒向锌筒移动
解析：选A。
A项，在锌锰干电池中，锌筒是负极，石墨棒是正极，故正确；B项，在外电路中电子从锌筒流向石墨棒，故错误；C项，电流的方向与电子的流向相反，应从石墨棒流向锌筒，故错误；D项，在电池内部，阳离子向正极石墨棒移动，故错误。
3．下列关于化学电源的说法正确的是()
A．干电池放电之后还能再充电
B．充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能
C．充电电池可以无限制地反复放电、充电
D．氢氧燃料电池是一种环境友好型电池
解析：选D。
A项，干电池是一次电池，放电之后不能再充电，错误；B项，充电电池在放电时将化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，错误；C项，充电电池不能无限制地反复放电、充电，错误；D项，氢氧燃料电池的生成物是水，是一种环境友好型电池，正确。
1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()
A B C D
锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池
解析：选A。
A项，锂离子电池将化学能转化为电能，故正确；B项，太阳能集热器将太阳能转化为热能，故错误；C项，燃烧是放热反应，将化学能转化为热能，故错误；D项，硅太阳能电池将太阳能转化为电能，故错误。
2.如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有
气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是()
A．B极为原电池的正极
B．A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸
C．C中阳离子向A极移动
D．A极发生氧化反应
解析：选C。
原电池中，负极金属失去电子，质量减小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B项正确；离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，
D项正确。
3．下列各装置能构成原电池的是()
解析：选B。
A项中两电极相同，A项错误；C项中蔗糖溶液是非电解质溶液，C项错误；D项中两烧杯中溶液是分开的，没有形成闭合回路，D项错误。
4．实验室制取氢气最好的方法是()
A．纯锌与稀硫酸反应
B．纯锌与浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应
D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应
解析：选D。
含有铜和银的粗锌与稀硫酸反应时，由于发生原电池反应，生成氢气的速率加快。
5．根据国外媒体报道，某公司将推出一种全新的银锌电池，这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强，有望取代锂离子电池。
其放电过程可表示为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag，此电池放电时，有关说法正确的是()
A．电能转化为化学能
B．电解质溶液是稀硫酸
C．电子通过外电路从Ag2O极流向Zn极
D．Zn做负极被氧化
解析：选D。
原电池是将化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液为碱性溶液，B选
项错误；原电池中，电子通过外电路从负极(Zn)流向正极(Ag 2O)，C 选项错误；Zn 做负极，发生氧化反应，D 选项正确。
6．燃料电池是一种新型电池，它主要利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是
X 极：12
O 2(g)＋H 2O(l)＋2e －===2OH －； Y 极：H 2(g)＋2OH －－2e －
===2H 2O(l)。
下列说法正确的是( )
A ．X 是负极
B ．Y 是正极
C ．Y 极上发生还原反应
D ．Y 极上发生氧化反应 解析：选D 。
由电极反应式可知，X 极上发生得到电子的还原反应，是原电池的正极，Y 极上发生失去电子的氧化反应，是原电池的负极。
