高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能 第一课时 化学能转化为电能学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2化学学案VIP免费

第一课时化学能转化为电能学习目标核心素养1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。2．理解原电池的概念及工作原理。3．了解原电池的构成与设计。1.科学探究：设计实验认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。2．创新意识：利用原电池原理能设计原电池。一、一次能源和二次能源二次能源中的电能是应用最广泛，使用最方便，污染最小的能源。二、化学能转化为电能1．燃煤发电的能量转化(1)过程：化学能――→热能――→机械能――→电能(2)化石燃料的燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。2．原电池(1)实验(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池总反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。(5)构成原电池的条件理论上，自发的氧化还原反应均可设计成原电池。①两个活动性不同的电极(或一个为金属，一个为能导电的非金属)电极。②具有电解质溶液。③形成闭合回路。1．正误判断(1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池()(2)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()(3)原电池中阳离子向正极移动()(4)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子()(5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√2．下列叙述不正确的是()A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化[答案]A3．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()[答案]C4．(1)下列装置属于原电池的是________。(2)在选出的原电池中，________是负极，发生________反应，________是正极，该极的现象是________________。(3)此原电池反应的化学方程式为______________________。[答案](1)⑤(2)Fe氧化Cu电极上有气泡产生Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑知识点一化学能转化为电能1.化学能直接转化为电能——原电池的实验探究2.构成条件(1)原电池反应必须是自发的氧化还原反应；(2)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)；(3)两电极均插入电解质溶液中；(4)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。3．工作原理负极正极电池反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑4．电子的流向：电子由负极经导线流向正极。5．反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。【典例1】在如图所示装置中，观察到电流表指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，P为电解质溶液。由此判断下列M、N、P所代表的物质可以成立的是()[思路启迪]首先根据电极上的反应现象确定电极属性及电极材料，然后依据原电池的工作原理整合题干的图表信息作出准确的判断。[解析]经分析可知该装置是原电池，其中M棒作正极，有金属单质析出，N棒作负极，失电子溶解。A项，锌、铜、稀硫酸构成原电池，则锌是负极，M棒变细，A项错误；B项，铁、铜、稀盐酸构成原电池，M棒上无金属单质析出，B项错误；C项，锌、银、硝酸银溶液构成原电池，则锌是负极，M棒上有银析出，C项正确；D项，铁离子得到电子转化为亚铁离子，不能析出金属，D项错误。[答案]C原电池的判断方法[针对训练1]如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，在卡片上描述合理的是()实验后的记录：A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．②③④[解析]在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu片，负极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，故转移1mol电子时，产生H20.5mol，在溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动，故①②⑥错误，③④⑤正确，选B项。[答案]B知识点二原电池原理的应用1.加快氧化还原反应的速率(1)原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。(2)应用：实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因...