第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能-【题型分类归纳】2022-2023学年高一化学同步讲与练（人教版2019必修第二册）

第6章 第1节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能 知识梳理 一、火力发电——化学能间接转化为电能 1.我国目前电能主要来自 发电，其次来自 发电。 2.火力发电的原理 首先通过 燃烧，使化学能转变为 ，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 3.能量转换过程 化学能热能机械能电能 二、原电池——化学能直接转化为电能 1.实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 (1) Zn片：锌片溶解，表面产生 Cu片： 变化 反应的离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的 ，不能从 溶液中置换出氢气 (2) Zn片是否溶解： Cu片上是否有气泡： 电流表A指针偏转 电流表指针偏转说明：导线中有 Cu片上有气泡说明：溶液中的氢离子在铜片表面获得 发生还原反应产生氢气，从铜片上放出 2.原电池的概念 原电池是把化学能转化为 的装置； 原电池的反应本质是 反应。 3.原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 原电池总反应式：Zn＋2H＋=== 。 (2)能量转化：化学能转变为电能。 4.原电池的构成条件 理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。 装置条件： (1)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)。 (2)溶液：两电极均插入 溶液中。 (3)导线：两电极用导线相连，形成 。 三、设计原电池 1.依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出 、 ，一般还原剂为 极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在 极上被还原。 2.水果简易电池的制作 (1)探究制作水果电池对电极材料的要求(按如图连接) (已知电流表的指针偏向电子流入的电极) 电极材料 水果 电流表偏转方向 电极名称 铁片、铜片 苹果 偏向 铁： 极 铜： 极 铁片、镁条 苹果 偏向 铁： 极 镁： 极 铁片、碳棒 柠檬 偏向 铁： 极 碳棒： 极 铁片、铁片 柠檬 不偏转 铜片、碳棒 柠檬 几乎不偏转 实验结论：构成原电池的要素有： ①自发的氧化还原反应。 ②两个活泼性不同的电极，电解质溶液，形成闭合回路。 ③根据电极材料判断电极：较活泼金属作 ，不活泼的金属或惰性电极作 。 (2)探究影响电流效果的因素 【实验1】探究电极材料对电流效果的影响 电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA，偏转角度 铁、铜 1 苹果 镁、铜 1 苹果 实验结论：在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电流效果越好。 【实验2】探究不同水果对电流效果的影响 电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA，偏转角度 锌、铜 1 苹果 锌、铜 1 柠檬 实验结论：在其他条件相同时，不同的电解质溶液，电流效果不同。 【实验3】探究电极间距对电流效果的影响 电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA，偏转角度 锌、铜 1 柠檬 锌、铜 2 柠檬 实验结论：在其他条件相同时，两电极间距越小，电流效果越好。 四、化学电源 1.一次电池 (1)特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池的构造如图所示： ①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－=== 。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是 。 ③NH4Cl糊的作用 。 2.二次电池(充电电池) (1)特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 (2)能量转化：化学能电能 (3)常见的充电电池： 电池、镍氢电池、锂离子电池。 3.燃料电池 (1)特点：①反应物储存在电池 ； ②能量转换效率高、清洁、安全； ③供电量易于调节。 (2)燃料电池常用的燃料有： 、 、乙醇等。 常用氧化剂： 。 【知识拓展】电极反应式的书写 1