《2022秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.2.2 化學(xué)能與電能學(xué)案 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.2.2 化學(xué)能與電能學(xué)案 新人教版必修2（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022秋高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.2.2 化學(xué)能與電能學(xué)案 新人教版必修2 學(xué)習(xí)目標(biāo) (1)加深對(duì)原電池工作原理的理解; (2)了解發(fā)展中的原電池; (3)能依據(jù)原電池原理正確判斷電池的正、負(fù)極以及書寫電極反應(yīng)方程式。 自主學(xué)習(xí) 1.請(qǐng)寫出原電池的構(gòu)成條件: 2.能源分類 (1)一次能源:　　　　　　　的能源,如太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒘魉?、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等。? (2)二次能源:　　　　　　　　　　　　　的能源稱為二次能源,如電能(水電、火電、核電)、蒸汽等。? 課內(nèi)探究 一、原電池原理深化認(rèn)識(shí) 【例題】下列各裝置能構(gòu)成原電池(

2、電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液)的是(　　) [練習(xí)1] 下列組合中,能形成原電池的有(　　) A B C D X Zn 石墨棒 Mg Cu Y Cu Fe Fe Ag Z CuSO4固體 AgNO3溶液 橙汁 稀硫酸 [練習(xí)2] 由X、Y兩種金屬和稀硫酸組成一個(gè)原電池,結(jié)果發(fā)現(xiàn)X表面無氣泡而Y的表面有氣泡產(chǎn)生。X與Y分別作什么極?哪個(gè)金屬性更強(qiáng)? [練習(xí)3] 用鎂、鋁作電極構(gòu)成原電池,分別插入稀硫酸、氫氧化鈉溶液中,判斷構(gòu)成原電池的正極、負(fù)極。 [練習(xí)4] 用銅、鋁作電極構(gòu)成原電池,分別插入稀硫酸、

3、濃硝酸溶液中,判斷構(gòu)成原電池的正極、負(fù)極,并寫出相關(guān)電極反應(yīng)方程式。 二、發(fā)展中的化學(xué)電源 1.干電池 常見的化學(xué)電池是鋅錳電池,寫出電極反應(yīng)方程式: 負(fù)極(鋅):　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　　反應(yīng))? 正極(石墨):2N+2e-2NH3↑+H2↑(　　　　反應(yīng))? 2.二次電池 (1)鉛蓄電池。 負(fù)極(Pb):　;? 正極(PbO2):　;? 總反應(yīng):　。? (2)鎳鎘堿性蓄電池。 (3)新一代可充電的綠色電池——鋰離子電池。 特點(diǎn):電壓高、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)等。 用途:作電腦、手表、心臟起搏器的電源等。 3.燃料電池(以氫

4、氧燃料電池為例) (1)用酸性電解質(zhì)時(shí): 負(fù)極:　　　　　　　　　　　　;? 正極:　　　　　　　　　　　　;? 總反應(yīng):　　　　　　　　　　　　。? (2)用NaOH等堿性電解質(zhì)時(shí): 負(fù)極:　　　　　　　　　　　　;? 正極:　　　　　　　　　　　　;? 總反應(yīng):　　　　　　　　　　　　。? 三、廢舊電池的回收利用 廢舊電池中含有　　、　　、　　、　　等大量毒性很強(qiáng)的重金屬,隨處丟棄會(huì)對(duì)　　、　　等環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,并通過人類的食物鏈對(duì)人體健康造成威脅和危害。另一方面,廢舊電池中的　　　　　　是寶貴的自然資源,如果能回收再利用這些廢舊電池,不僅可以減少對(duì)我們生存環(huán)境的破

5、壞,而且也是對(duì)資源的節(jié)約。? 隨堂檢測(cè) 1.銅片與鋅片用導(dǎo)線連接后插入硫酸中,鋅片(　　) A.發(fā)生氧化反應(yīng) B.發(fā)生還原反應(yīng) C.為正極 D.為負(fù)極 2.某金屬能與稀鹽酸作用放出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時(shí),鋅為負(fù)極,該金屬為(　　) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu 3.將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,一組插入濃硝酸,另一組插入氫氧化鈉溶液中,分別形成原電池。則在這兩個(gè)原電池中,正極分別為(　　) A.鋁片、銅片 B.銅片、鋁片 C.鋁片、鋁片 D.銅片、銅片 4.如圖所示的裝置,M為活動(dòng)性順序位于氫之前的金屬,N為石墨棒,關(guān)于此裝置的下列敘述中不正確的是(　　)

6、 A.N上有氣體放出 B.M為負(fù)極,N為正極 C.稀硫酸中S移向M極 D.導(dǎo)線中有電流通過,電流方向是由M到N 5.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池,若a、b相連時(shí),a為負(fù)極;c、d相連時(shí),電流由d到c;a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時(shí),b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?　　) A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 6.在用Zn片、Cu片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經(jīng)過一段時(shí)間工作后,下列說法中正確的是(　　) A.鋅片是正極,銅片上有氣泡產(chǎn)生 B.電流方向是從鋅片流向銅片

7、 C.溶液中硫酸的物質(zhì)的量濃度減小 D.電解質(zhì)溶液的pH保持不變 7.美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源,其構(gòu)造如圖所示:a、b兩個(gè)電極均由多孔石墨制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電。 a是　　　極,b是　　　極,電極反應(yīng)方程式分別是　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。? 8.1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈,以海水為電解質(zhì),靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流,只要把燈放入海水中數(shù)分鐘,就會(huì)發(fā)出耀眼的白光,其總反應(yīng)方程式為4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3,則該電源的負(fù)極材料為　　　　,正極材料為　　　

8、　　,負(fù)極反應(yīng):　　　　　　　　　　　,正極反應(yīng):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 參考答案 自主學(xué)習(xí) 1.(1)有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極。 (2)有電解質(zhì)溶液。 (3)形成閉合電路。 (4)能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。 2.(1)直接從自然界取得 (2)一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到 課內(nèi)探究 一、【例題】 答案:AB 分析:A、B構(gòu)成原電池,它們符合原電池的構(gòu)成要件。注意:它們的外電路比較隱蔽,電子分別直接從Fe到Cu、從Fe到C,省掉了導(dǎo)線。 [練習(xí)1] 答案:BC [練習(xí)2] 答案:X為負(fù)極,Y為正極,X的金屬性更強(qiáng)。 [練

9、習(xí)3] 答案:用鎂、鋁作電極構(gòu)成原電池,插入稀硫酸溶液中,鎂作負(fù)極,鋁作正極;用鎂、鋁作電極構(gòu)成原電池,插入氫氧化鈉溶液中,鎂作正極,鋁作負(fù)極。 [練習(xí)4] 答案:用鋁、銅作電極構(gòu)成原電池,插入稀硫酸溶液中,鋁作負(fù)極,銅作正極,電極反應(yīng)方程式為: 正極:6H++6e-3H2↑ 負(fù)極:2Al-6e-2Al3+ 用鋁、銅作電極構(gòu)成原電池,插入濃硝酸溶液中,鋁作正極,銅作負(fù)極,電極反應(yīng)方程式為: 正極:2N+4H++2e-2NO2↑+2H2O 負(fù)極:Cu-2e-Cu2+ 二、1.Zn-2e-Zn2+　氧化　還原 2.(1)Pb-2e-+SPbSO4 PbO2+2e-+S+4H+

10、PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 3.(1)H2-2e-2H+ O2+2H++2e-H2O H2+O2H2O (2)H2+2OH--2e-2H2O O2+H2O+2e-2OH- H2+O2H2O 三、汞　鎘　鉻　鉛　土壤　水源　有色金屬 隨堂檢測(cè) 1.AD　2.B　3.A　4.D 5.解析:根據(jù)原電池原理:作為負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng),電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極,電流方向與電子流動(dòng)方向相反,因此依次作出判斷:活潑性a>b;c>d;a>c;d>b。 答案:B 6.解析:活潑金屬鋅為負(fù)極,電流方向由正極到負(fù)極,與電子流動(dòng)方向相反,隨著H+消耗,pH逐漸增大。 答案:C 7.答案:(1)負(fù)　正　2H2+4OH--4e-4H2O　O2+2H2O+4e-4OH- 8.解析:Al、O2(空氣)之間的氧化還原反應(yīng)為:4Al+3O22Al2O3。將該反應(yīng)與原電池原理、鋁的導(dǎo)電性等知識(shí)進(jìn)行綜合分析可知,鋁是負(fù)極,又是反應(yīng)材料,O2是正極反應(yīng)物,正極材料應(yīng)該選擇還原性比鋁弱的導(dǎo)電性強(qiáng)的材料,如石墨等。 鋁、O2發(fā)生的反應(yīng)分別為:Al-3e-Al3+,O2+2H2O+4e-4OH-。 答案:Al　石墨(或其他合理答案)　Al-3e-Al3+　O2+2H2O+4e-4OH-