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第二章 化學反應與能量 第二節(jié) 化學能與電能 2019-2020年《化學能與電能3》word版教案 【明確你的目標】 1.掌握原電池的工作原理、能寫出電極反應和電池反應方程式。 2.了解常見化學電源的種類及工作原理。 【重點】原電池的工作原理。 【難點】原電池的工作原理。 【溫故知新】 1.在化學反應中，物質(zhì)中化學能的變化通常表現(xiàn)為的 變化，即 轉化為 。 2.金屬活動性順序表 3.在氧化還原反應中：氧化劑 電子，發(fā)生 反應，還原劑 電子，氧化還原反應本質(zhì) 。 【自主學習】 1.直接從自然界取得的能源稱為 ，如 、 、 、 、 等。經(jīng)過加工、轉換得到的能源稱為 如 、 等。 2.化學能是怎樣轉化成電能的呢？2001年我國發(fā)電總量表明，火電比率仍占首位。燃煤發(fā)電是一個由 轉化為 的過程。 燃煤發(fā)電的能量轉換過程： → → → 一、原電池及其工作原理 [Cu-Zn原電池實驗探究] 實驗2－4 現(xiàn) 象 銅片插入稀硫酸 銅片表面 鋅片插入稀硫酸 鋅片表面 銅片和鋅片連接在一起插入稀硫酸 銅片表面 鋅片表面 銅片和鋅片之間連一電流表 銅片表面 鋅片表面 電流表指針 以Cu-Zn原電池為例，分析原電池的工作原理： 電極 電極材料 電極反應 反應類型 電子流向 電流方向 負極 正極 1.原電池是把 轉變?yōu)? 的裝置。 2.組成原電池的條件： ① ② ③ ④ [思考]以下裝置不能形成原電池的是 。 3.原電池的電極判斷 (1)負極總是_______電子，化合價______，發(fā)生______反應； 正極總是_______電子，化合價______，發(fā)生______反應。 (2)電子流出的一極是__________，電子流入的一極是__________； (3)一般活潑的金屬為________，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為________。 4.化學電池的反應本質(zhì)： 【概括整合】 離子 離子 反應 正極 負極 電子，沿導線傳遞，有 產(chǎn)生， 電解質(zhì)溶液 反應 【達標測試】 1.化學電池可以直接將化學能轉化為電能，化學電池的本質(zhì)是(　 ) A.化合價的升降 B. 電子的轉移 C.氧化還原反應 D.電能的儲存 2.實驗室中制取氫氣，最好的方法是( ) A.純鋅與稀硫酸反應 B.純鋅與濃硫酸反應 C.純鋅與稀鹽酸反應 D.粗鋅(含銅、銀)與稀硫酸反應 3.鋅片和碳棒用導線連接后插入稀硫酸中，鋅片是( ) A.陰極 B.正極 C.陽極 D.負極 4.能源可分為一級能源和二級能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱一級能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是 ( 　) A.天然氣是二級能源 B.石油是二級能源 C.電能是一級能源 D.水力是一級能源 ５.原電池是將化學能轉化為電能的裝置，但其構成具有一定的條件，這些條件是 ( )。 ①電極(負極與正極：金屬活動性不同)、②電解質(zhì)溶液、③閉合回路、④燈泡 A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ ６.下列燒杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu電極上產(chǎn)生大量氣泡的是(A ) ７.下列不能構成原電池的是( ) ８.下列說法中正確的是( ) A.原電池是把電能轉為化學能的裝置 B.原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應 C.原電池兩極均發(fā)生氧化還原反應 D.原電池中的陽離子向正極移動 ９.某金屬能和鹽酸反應生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，則該金屬可能為( ) A.鋁 B.銅 C.錫 D.硅 10.一個原電池的總反應的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應的原電池的組成正確的是( ) A B C D 正極 Zn Ag Cu Cu 負極 Cu Cu Zn Zn 電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4 FeCl2 11.X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X和Y組成原電池時，Y為電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為( ) A.X＞Y＞Z B.X＞Z＞Y C.Y＞X＞Z D.Y＞Z＞X 12.表明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強的敘述正確的是( ) A.在氧化還原反應中，甲失電子比乙失電子多 B.甲比乙同價態(tài)的陽離子的氧化性強 C.甲能與稀鹽酸反應生成氫氣而乙不能 D.將甲與乙組成原電池時，甲為正極 13.關于Cu-Zn原電池裝置的敘述，正確的是() A.銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B.銅片質(zhì)量逐漸減少 C.電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片 D.氫離子在銅片表面被還原 14.過量的鋅粉與一定量的稀鹽酸反應，為了減慢反應速率，但是又不影響生成的氫氣總量，可以采取的措施是( ) A.升高溫度 B.加入適量的水 C.加入少量CuSO4溶液 D.加入濃度較大的鹽酸 15.銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，電解質(zhì)溶液的pH( ) A.不變 B.先變小后邊大 C.逐漸變大 D.逐漸變小 16.下列說法中正確的是( ) A.原電池中的電極一定要由兩種不同的金屬組成 B.原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應 C.原電池兩極均發(fā)生氧化還原反應 D.原電池中陽離子向正極移動 17.對于鋅-銅-稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有1mol電子通過時，理論上的兩極變化是( ) ①鋅片溶解了32.5g ②鋅片增重32.5g ③銅片上析出lg H2 ④銅片上析出1mol H2 A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④ 18.有A，B，C，D四種金屬。將A與B用導線連接起來浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕，將A，D分別投入等濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈，將銅浸入B的鹽溶液中，無明顯變化，若將銅浸入C的鹽溶液中，有金屬C析出。據(jù)此判斷這四種金屬的活動性由強到弱的順序是 ( ) A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 19.原電池是一種_____________________________________裝置。電子的流動方向是從_______極到_______極；電流方向是從_______極到_______極。 20.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池中，正極是_______，發(fā)生_______反應，電極反應是________________________；負極是_______，發(fā)生________反應，電極反應是________________________，總的反應式(離子方程式)是______________________。 第二章 化學反應與能量 第二節(jié) 化學能與電能 二.發(fā)展中的化學電源 【明確你的目標】 1.了解生活中常用的化學電源和新型化學電池； 2.引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質(zhì)以及這種轉化的綜合利用價值 3.感悟研制新型電池的重要性以及化學電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀.正確的能源觀。 【重點】通過對常用化學電源和新型化學電池原理的了解，進一步鞏固原電池原理。 【難點】通過對常用化學電源和新型化學電池原理的了解，進一步鞏固原電池原理。 【自主學習】 1.鋅錳干電池(一次性電池) (1)普通鋅錳電池 負極材料是： 正極材料是： 電解質(zhì)是 (2)堿性鋅錳干電池 負極材料是： 正極材料是： 電解質(zhì)是 改進后堿性鋅錳電池的優(yōu)點：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2.充電電池(二次性電池) (1)鉛蓄電池 負極材料是： 正極材料是： 電解質(zhì)是　　 優(yōu)點：　　　　　　　　　　　　　　　　缺點：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)鎘鎳電池 負極材料是： 正極材料是： 電解質(zhì)是　　　　　 優(yōu)點：　　　　　　　　　　　　　　　　　缺點：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (３)鋰電池 鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 負極： ；正極： 。 3.氫-氧燃料電池 負極通入 正極通入 【達標測試】 １.下列電池中不屬于二次電池的是( ) A.堿性鋅錳電池 B.鉛蓄電池 C.鎳鎘電池 D.鋰離子電池 ２.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是( ) A.利用電池外殼的金屬材料 B.防止電池中汞.鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染 C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品 D.回收其中石墨電極 ３.已知空氣-鋅電池的電極反應為： 鋅片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O　　　 石墨：O2+2H2O+4e-=4OH- 根據(jù)此判斷，鋅片是( )。 A.負極，并被氧化 B.負極，并被還原 C.正極，并被氧化 D.正極，并被還原 充電 放電 4.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O，在此電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn 5.日常所用干電池其電極分別為碳棒和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入 MnO2氧化吸收H2)，電極反應可簡化為：Zn－2ｅ＝Zn2+；2NH4+＋2e＝2 NH3＋H2(NH3 再用于結合Zn2+。)根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是( ) A.干電池中Zn為正極，碳為負極 B.干電池工作時，電子由Zn極經(jīng)外電路流向碳極 C.干電池長時間連續(xù)使用時內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕電器 6.現(xiàn)在各類堿性電池已經(jīng)占有了越來越多的市場份額，這類電池廣泛地應用于各種小型 用電器(如照相機.收音機等)中。有一種新型的鋅錳電池就是這種堿性電池，它是在傳 統(tǒng)鋅錳電池的基礎上改進的。下列對于堿性鋅錳電池的敘述中正確的是( ) A.由于堿性物質(zhì)的存在，這種電池的缺點是容易漏液失效 B.這種電池較傳統(tǒng)鋅錳電池使用壽命長 C.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的KOH改進為NH4Cl D.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的NH4Cl改進為KOH 7.據(jù)報道，鋅電池可能取代目前廣泛應用的鉛蓄電池，因為鋅電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應為：2Zn+O2＝2ZnO，原料為鋅粒.電解質(zhì)和空氣，則下列敘述正確的是( ) A.鋅為正極，空氣進入負極反應 B.負極反應為Zn－2e-＝Zn2+ C.正極發(fā)生氧化反應 D.電解液肯定不是強酸 8.在右圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強，b為碳棒，關于此裝置的各種敘述不正確的是( ) A.碳棒上有氣體放出，溶液的pH增大 B.a是正極，b是負極 C.導線中有電子流動，電子從a極流到b極 D.a極上發(fā)生了氧化反應 9.阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反應為： 2H2＋4 OH- 4 H2O＋4e-，O2＋2 H2O＋4e- 4 OH-。 在負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是 負極發(fā)生的是 (填氧化或還原)反應，電池反應是