第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能（课件+练习）-新教材高中化学必修第二册【优化指导】人教版

第2课时　化学反应与电能 学习目标 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2．了解简单原电池的构成要素和工作原理。 3．知道原电池原理的基本应用。 知识点一　化学能转化为电能(★★★) Ⅰ.间接转化——火力发电 1．火力发电原理：首先通过__化石燃料__燃烧时发生的氧化还原反应，使__化学__能转变为__热__能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动__发电机__发电。 2．能量转换过程：　化学能热能机械能电能　，其中能量转换的关键环节是__燃烧__。 想一想 火力发电存在哪些弊端？ 提示　①煤属于不可再生资源，资源有限，用煤发电会造成资源的浪费。 ②煤燃烧会产生有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境。 ③能量经过多次转化，损失大，能量利用率低。 Ⅱ.直接转化——原电池 1．实验探究：通过实验探究原电池的工作原理和构成条件： 序号 实验步骤 现象 解释或说明 ① 稀H2SO4 __锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡__ __锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能__ ② 稀H2SO4 __锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转__ __锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流__ ③ 稀H2SO4 __锌片逐渐溶解，石墨表面有气泡，电流计指针发生偏转__ __锌与稀硫酸反应，但氢气在石墨上产生，导线中有电流__ ④ 稀H2SO4 __两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流计指针不偏转__ __锌与稀硫酸反应，但导线中无电流__ ⑤ 乙醇 __无现象__ __乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应__ 2．原电池 (1)概念：把__化学__能转化为__电__能的装置，其中原电池的反应本质是__氧化还原__反应。 (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、导线构成__闭合回路__。 (3)工作原理(以铜—稀H2SO4—锌原电池为例) 总反应式：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑ 能量转化：__化学__能转变为__电__能 原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应，外电路电子从负极流出，经导线流向正极，内电路阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 角度一　原电池的组成 1．下列装置能形成原电池的是(　　) A．②③⑦⑧　　　 B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．②③⑥⑦ A　[装置①中铜和银都不与稀硫酸反应，装置④没有形成闭合回路，装置⑤只有一个电极，装置⑥中酒精不是电解质溶液，①④⑤⑥均不能形成原电池。] 角度二　电极的判断方法 2．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流计的指针发生偏转， 且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是(　　) 选项 a电极名称 a电极材料 烧杯溶液 A 负极 Fe 稀硫酸 B 负极 Fe 硫酸铜溶液 C 正极 碳棒[来源:Z&xx&k.Com] 稀硫酸 D 正极 碳棒 硫酸铜溶液 C　[Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成＋2价的亚铁离子，由于a极上有大量气泡产生，所以为正极(C)：2H＋＋2e－==H2↑，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸溶液。] 原电池正、负极判断的“5种方法” 角度三　原电池的工作原理 3．如下图所示，a的金属活动性在氢以前，b为碳棒。关于该装置的说法中，正确的是(　　) 稀硫酸 A．a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应 B．碳棒上有气体逸出，溶液中c(H＋)增大 C．导线上有电流，电流方向a→b D．反应后a极质量减小 D　[a金属可与稀硫酸反应，a为原电池的负极，a极失电子发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，A不正确，D正确；溶液中的H＋在b极上得电子生成氢气，c(H＋)减小，B不正确；导线中电子流向为a→b，所以导线中电流方向为b→a。] 4．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，下列叙述错误的是(　　) A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解 B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极 C．把锌片换成石墨，电流计指针没有明显偏转 D．锌片上有6.5 g锌溶解，正极上就有0.2 g氢气生成 B　[Cu—Zn—稀硫酸原电池中，Zn作负极失去电子而被溶解，电子从Zn极经导线流向Cu极，而若将Zn换成石墨，则就构不成原电池了，A、C项正确，电子不下水，B项错误；根据氧化还原反应中电子守恒知，负极消耗1 mol Zn时，正极生成1 mol H2，当锌片上有6.5 g锌溶解时，正极上析出0.2 g氢气，D正确。] 有关原电池的计算