高中化学 第2章 化学反应与能量 第2节 第1课时 化学能转化为电能讲义素养练（含解析）新人教版必修2-新人教版高一必修2化学试题VIP免费

第1课时化学能转化为电能学习目标核心素养建构1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。2．知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，以及判断原电池的正、负极。3．会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。[知识梳理]一、一次能源和二次能源分类定义实例一次能源直接从自然界取得的能源流水、风力、化石能源、天然铀矿等二次能源一次能源经加工、转换得到的能源电力、蒸汽等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)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)实验实验装置实验现象铜片：有气泡产生锌片：逐渐溶解电流表：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↑还原反应电池总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。(4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。(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。①两个活泼性不同的金属(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。【自主思考】1．原电池是如何构成闭合回路的？(请从电子流向和离子移动方向分析)提示在外电路，电子从负极流出经导线流向正极，在电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。2．原电池中作负极的一定是活泼金属，作正极的一定是不活泼金属吗？提示不一定。在原电池中的两极可以都是活泼金属(如Zn－Fe－稀硫酸，Zn作负极)，也可以都是不活泼金属(如Cu－Ag－AgNO3，Cu作负极)也可以是一种金属和一种能导电的非金属(如Cu－C－AgNO3，Cu作负极)。[效果自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源()(2)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()(3)火力发电是化学能间接转化为电能的过程()(4)水力发电是将化学能转化为电能的过程()(5)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池()(6)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()(7)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()(8)原电池中阳离子向正极移动()(9)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子()答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√(9)×2．下列装置中能够组成原电池的是________。解析构成原电池的条件缺一不可：①②缺少一个电极；③中电极相同；⑤中酒精为非电解质；⑧中不能形成闭合回路。答案④⑥⑦⑨探究一、原电池的构成条件、工作原理及正负极的判断【合作交流】1．原电池是由哪几部分组成？各起什么作用？提示构成原电池需有两个活泼性不同的电极，将电极插入电解质溶液中，两电极间用导线连接使之构成闭合回路。电极的作用是导电，有些电池中电极材料会参加反应；导线的作用是传导电子；电解质溶液的作用是通过自由离子的移动传导电荷。2．在铜锌稀硫酸原电池中，电子是怎样移动的？电子能否通过电解质溶液？如果不能，电流是如何形成的？提示由于金属锌比金属铜活泼，锌失去电子，电子通过导线流向铜片。电子不能通过电解质溶液，在稀硫酸中H＋移向铜片，SO移向锌片，阴阳离子定向移动形成电流。3．(1)若将2中铜片换作石墨棒，能否产生电流？电极反应有无变化？(2)若将2中稀硫酸换作硫酸铜溶液，能否产生电流？电极反应有何不同？(3)若将稀硫酸换为酒精，还能否产生电流？提示(1)改为石墨棒后，仍然可以形成原电池，产生电流。锌为负极，石墨棒为正极，电极反应及原电池反应均不变。(2)将稀硫酸换作硫酸铜溶液，也可以形成原电池，产生电流。锌为负极，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋，铜为正极，发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu，总反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。(3)酒精是非电解质，此时不能构成原电池，因此不能产生电流。【点拨提升】1．原电池...