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第1课时 化学能转化为电能1．能举例说明化学能转化成电能的实例并了解其应用。
2．理解原电池工作原理。
3．会写简单的电极反应式。
一、一次能源和二次能源其中电能是应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源。
二、化学能转化为电能1．化学能转化为电能的两种方式 (1)火电(火力发电)：化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能；缺点：污染环境、低效。
(2)原电池：将化学能直接转化为电能；优点：清洁、高效。
2．原电池 (1)实验：锌片：溶解负极⎩⎪⎨⎪⎧电极材料：Zn电极反应：Zn失去电子，发生氧化反应电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋正极⎩⎪⎨⎪⎧电极材料：铜电极反应：得到电子，发生还原反应电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑电池反应：2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑(3)电子的流向：电子由负极经导线流向正极。
(4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。
1．(2018·宁夏育才中学期中)在下列能源中，属于二次能源的是( )A．风力B．原煤C．石油D．电力解析：风力是直接取自自然界没有经过加工转换的资源，是一次能源，A错误；煤是直接从地下挖来的，是一次能源， B错误；天然气、原煤和石油是三大化石燃料，是一次能源，C错误；我们生活中所使用的电力都是通过其他形式的能源转化而来的，是二次能源，D正确。
答案：D2．(2018·宁夏育才中学期中)下列各装置中，能构成原电池的是( )解析：原电池的构成条件：活泼性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应，四个条件缺一不可。
A两个电极相同，不能构成原电池，A错误；B符合原电池构成要素，B正确；酒精为非电解质，不能构成原电池，C错误；不能形成闭合回路，D 错误。
答案：B3．关于如图所示装置的叙述，错误的是( )A．锌是负极，其质量逐渐减小B．氢离子在铜表面被还原C．电流从锌片经导线流向铜片D．电子从锌片经导线流向铜片解析：由图可知Zn为负极，其与H2SO4反应而溶解，Cu为正极，H＋在正极被还原为H2，电子从锌片经导线流向Cu，电流方向与电子流动方向相反，从Cu→Zn，故A、B、D三项正确，C项错误。
必修二化学第二章第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能1.能举例说明化学能转化成电能的实例，并了解及应用。
2.理解原电池概念。
3.初步了解原电池工作原理及构成条件。
(重点)化学能转化为电能阅读教材P39到P42[实践活动]内容，完成下列问题。
1．能源的分类定义举例一次能源直接从自然界中取得的能源流水、原煤、天然气、风力、石油等二次能源一次能源经加工、转化得到的能源蒸汽、电力等2.化学能转化为电能的两种方式(1)火电(火力发电)：化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能；缺点：污染环境、低效。
(2)原电池：将化学能直接转化为电能；优点：清洁、高效。
3．原电池(1)实验实验装置实验现象铜片：有气泡产生锌片：溶解变小电流表：指针偏转结论有电流产生，装置中化学能转化为电能(2)原电池概念：将化学能转变为电能的装置。
(3)铜锌原电池工作原理电极材料电子转移电极反应式反应类型Zn 失电子Zn－2e－===Zn2＋氧化反应Cu 得电子2H＋＋2e－===H2↑还原反应总电池反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。
【判断】1．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。
(×)2．将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。
(×)3．在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌。
(×)4．原电池中阳离子向正极移动。
(√)原电池的构成条件及正负极的判断方法1.构成原电池的“一个依据，三个必须”2．原电池正、负极的判断方法负极正极电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或导电的非金属电子流动方向电子流出一极电子流入一极电流方向电流流入一极电流流出一极电解质溶液中离子的移动方向阴离子移向的一极阳离子移向的一极发生的反应氧化反应还原反应反应现象电极溶解电极增重或有气泡放出【活学活用】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。
第二节化学能与电能第一课时化学能转化为电能学习目标1.掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及工作原理。
新知预习知识点一：一次能源与二次能源1. 称为一次能源，如、、、、等。
称为二次能源，如、等。
知识点二：化学能与电能的相互转化1．间接转化我国发电总量构成上，火力发电居首位。
燃煤发电过程中的能量转化过程为化学能燃烧 ________能蒸汽 ________能发电机 ________能。
2．直接转化——原电池原电池是将_____________能转化为___________能的装置。
在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是。
知识点三、原电池及其工作原理实验2－4以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：1．原电池是把转变为的装置。
2．组成原电池的条件①②③④【归纳小结】原电池的工作原理1．电子流向2．电流流向3．溶液中阴阳离子的移向4．电极反应的类型5．电极反应式的书写。
课内达标( )1．对于原电池的电极名称叙述有错误的是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( )2．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A．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2AgB．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2OC．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4D．HCl+NaOH=NaCl+H2O( )3．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是课后收获我学会了：我有疑问的地方：2021届新高考化学模拟试卷一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是（）A．新型冠状病毒主要由C、H、O、N、S等元素组成，常用质量分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒B．葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色，可用苏打粉检验假葡萄酒C．植物油长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质D．防疫时期很多家庭都备有水银温度计，若不慎打破，应立即用硫磺粉末覆盖2．液态氨中可电离出极少量的NH2－和NH4+。
[实验方案]3.使铜片和锌
片直接接触
实验现象：铜片表面出现气泡，而锌片表面的气泡消失 4.将铜片和锌片分开后用导线连接
实验现象：铜片表面出现气泡
5.在铜片和锌片之间连接一个电流表
实验现象：电流表指针发生偏转；说明：有电流通过 [视频展示]
[小结]当锌片和铜片用导线连
接或就构成了一个将化学能直接转化为电能的装置——原电池
[分析归纳]微观展示：锌做负极，Zn-2e-=Zn2+,失电子发生氧化反应，锌失电子变成锌离子进入溶液，失去的电子沿导线流向铜片，使铜片带有较多的负电荷；溶
[实验方案]6. 在铜片和锌片之间连接一个小灯泡
实验现象：灯泡发光
[视频展示]
三、课上合作交流
[交流讨论]将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中：
⑴电流表的指针发生偏转说明有
⑵反应中：
⑶导线的作用
归纳小结]：
、原电池定义: 将化学能转变为电能装置。
、反应原理：
[学生交流]请你以一个化学家的身份为格林太太提出治疗建议。
[科学探究]必修2P41：根据已具备的氧化还原反应知识电学知识，利用提供的实验用品，设计一套电池装置。
实验用品：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡、果汁、。
高中化学学习材料
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第二节化学能与电能
第1课时化学能转化为电能
1.关于原电池的叙述中正确的是()
A.构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质生成
D.原电池的正极是还原剂发生反应,总是溶液中的阳离子在此被还原
解析:构成原电池电极的也可以是非金属导体,A项错;燃料电池中负极不溶解,C项错;D项应是氧化剂在原电池的正极上发生还原反应。
答案:B
2.(2013·山东烟台高一检测)如图为番茄电池,下列说法正确的是()
A.一段时间后,锌片质量会变小
B.铜电极附近会出现蓝色
C.电子由铜通过导线流向锌
D.锌电极是该电池的正极
解析:番茄电池中锌是负极,铜是正极,负极锌会失去电子溶解,质量减小,A正确、D错误;铜极是正极,电子由负极锌移向正极铜,C错误;铜电极不会出现蓝色,B错误。
答案:A
3.下列装置能形成原电池的是()
解析:A项,酒精溶液是非电解质溶液,B项,两电极都是石墨棒,为惰性电极,D项,不能构成闭合回路,所以A、B、D都不正确。
C项,符合构成原电池的条件,电极反应方程式为:Fe-2e-Fe2+(负极);Cu2++2e-Cu(正极)。
答案:C
4.A、B、C都是金属,把A浸入C的硝酸盐溶液中,A的表面有C析出,A、B和酸溶液组成原电池时,B为电池的负极。
A、B、C三种金属的活动性顺序为()
A.A>B>C
B.A>C>B
C.B>A>C
D.B>C>A
解析:A能从C的盐溶液中置换出C金属,活动性:A>C。
A与B组成原电池时,B为负极,则金属活动性:B>A。
答案:C
5.将相同表面积的纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,下列叙述正确的是()
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化
D.产生气泡的速率甲比乙大
解析:根据图示可知甲构成原电池,乙未构成原电池,所以甲中Zn作负极,被氧化,Cu作正极,H+在铜片上被还原产生H2,而乙中Cu不与稀硫酸作用,Zn与稀硫酸发生氧化还原反应,因甲构成原电池而加大反应速率。
故只有D正确。
答案:D
6.将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。
在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下:
金属电子流动方向电压(V)
D D→Cu+0.78
C Cu→C-0.15
B B→Cu+1.35
A A→Cu+0.30
已知:构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越大。
请依据表中数据判断:
(1)最活泼金属为(填字母序号,下同)。
(2)若滤纸改用NaOH溶液浸润,则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是金属,其负极的电极反应
为。
(3)若(2)中滤纸上析出沉淀为9.8 g,则转移电子为 mol。
解析:(1)由电子流动的方向可知,A、B、D的活动性皆强于Cu,根据构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越大,可知B的金属活动性最大,为最强的还原剂,C的金属活动性弱于Cu,不能从CuSO4溶液中置换出铜。
(2)由(1)的分析可知,只有C金属与Cu组成的原电池,铜失电子生成Cu2+,进而与OH-结合产生蓝色沉淀。
负极反应式为Cu+2OH--2e-Cu(OH)2。
(3)因蓝色沉淀为Cu(OH)2,所以当析出9.8 g Cu(OH)2时,转移电子为×2=0.2 mol。
答案:(1)B
(2)C Cu-2e-+2OH-Cu(OH)2
(3)0.2
7.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式:。
(2)乙中负极为,总反应的离子方程式:。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则负极材料的金属应比正极材料的金属活泼”,则甲会判断出金属活动性更强,而乙会判断出金属活动性更强。
(填写元素符号)
(4)由此实验得出的下列结论中,正确的有。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值了
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
解析:甲同学依据的化学反应原理是Mg+H 2SO4MgSO4+H2↑,乙同学依据的化学反应原理是
2Al+2NaOH+2H 2O2NaAlO2+3H2↑。
但是由于Al与碱的反应是一特例,不可作为判断金属性强弱的依据。
所以判断一个原电池的正负极应具体问题具体分析。
答案:(1)2H++2e-H 2↑
(2)Al2Al+2OH-+2H 2O2Al+3H2↑
(3)Mg Al
(4)AD
8.利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电学知识,自己动手设计一个原电池。
请填写下列空白:
↑。
(1)实验原理:Fe+2H+Fe2++H
(2)实验用品:电极(、)、稀硫酸、(填写所缺的实验用品)、耳机(或者电流计)。
(3)实验装置:
(4)原电池设计及注意的问题。
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。
其原因是:在原电池中,由化学能转化为。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的极,电极反应是;另一极应该接电流计的极,电极发生了反应(“氧化”或“还原”)。
↑,可知组成该原电池的负极应为Fe,正极可选用活动性比Fe弱的金属或
解析:由实验原理:Fe+2H+Fe2++H
导电的非金属。
答案:(2)铁钉或铁条铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、石墨等)烧杯、导线(4)①电能②负Fe-2e-Fe2+正还原。
