课时精讲10 化学反应与电能-2022-2023学年高一化学同步课时核心考点讲与练（人教2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 课时精讲10 化学反应与电能 【目标导航】 1．初步了解火力发电过程中的能量转化。 2．通过实验探究，掌握构成原电池的条件及原电池的原理。 3．了解化学电源在实际生活中的应用及废旧电池的处理和利用。 【知识导图】 一、化学能转化为电能 1．间接转化——火力发电 (1)火力发电原理：首先通过____________燃烧时发生的氧化还原反应，使________转变为________，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动________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________。 (3) 火力发电的缺点： ①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费。 ②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大。 ③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境。 2．直接转化——原电池 (1)概念和反应本质 原电池是把________转化为________的装置，其反应本质是____________反应。 (2)构成条件 一看反应。看是否有能________进行的氧化还原反应发生。 二看两电极。具有____________的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 三看是否形成闭合回路。形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③)两电极插入________溶液。 (3)工作原理(以铜—稀H2SO4—锌原电池为例) 电极材料 锌 铜 电极名称 负极 正极 电极反应 ________________ ________________ 反应类型 ________反应 ________反应 电子流向 电子从______极流出经外电路流入______极 离子移向 阳离子移向______极，阴离子移向______极 二、常见的化学电源 1．一次电池——锌锰干电池 构造示意图 工作 原理 负极 ________ 锌被氧化，逐渐消耗 电解质 氯化铵糊 正极 ________ ________被还原 特点 放电后________充电 便于携带，价格低 2．二次电池 3．发展中的燃料电池 【小试牛刀】 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原电池反应一定为氧化还原反应。(　　) (2)原电池是将化学能转化为电能的装置。(　　) (3)在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应。(　　) (4)锌、铜、硫酸组成的原电池中，溶液中的 Zn2＋、H＋均向正极移动。(　　) (5)构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属。(　　) (6)把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁。(　　) (7)把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快。(　　) (8)镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池。(　　) (9)燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池。(　　) (10)在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化。(　　) 考点一 火力发电 【例1】下列有关燃煤发电的一系列能量转化的过程正确的是(　　)。 A．化学能→热能→机械能→电能 B．热能→化学能→机械能→电能 C．机械能→化学能→热能→电能 D．热能→机械能→化学能→电能 【答案】A 【解析】燃煤发电的能量转化过程：化学能热能机械能电能。 【例2】下图为火电站发电原理示意图： 分析图中各种变化，下列不能发生的是(　　) A． 氧化还原反应 B． 化学能直接转化为电能 C． 化学键的断裂与重新组合 D． 改变反应物接触面积，提高反应速率 【答案】B 【解析】A项，由火电站发电原理示意图知，该过程涉及煤燃烧，属于氧化还原反应，A正确；B项，该火电站发电原理为利用煤燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式，不是化学能直接转化为电能，B错误；C项，该过程涉及化学变化，化学变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，C正确；D项，该过程中，将煤转变为煤粉，增大了固体反应物的接触面积，提高了反应速率，D正确。 【解题技法】 火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧(氧化还原反应)是关键。 【对点训练1】(2022·四川省凉山市高一期末)火力发电和水力发电是获取电能的两种方式