6.1.2 化学反应与电能（基础过关A练）-2022-2023学年高一化学课时过关提优AB练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量A练——基础过关 第一节 化学反应与能量变化 课时2 化学反应与电能 本课学习目标 借助原电池装置和原理的学习，体会化学能到电能的直接转化，提高模型认知能力，学习科学探究方法。 重点:化学能转化为电能的装置特点及原理。 难点:化学能转化为电能的装置特点及原理。 课前预习导学 一.化学能与电能的相互转化 1.火力发电的能量转化关系 化学能 热能 机械能 电能 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.原电池 原电池是一种 将化学能转化为电能的 装置。 【实验探究】 实验装置 实验现象 实验结论 __锌片上有气泡，铜片上无气泡__ 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 __锌片上无气泡，铜片上有气泡__ 产生H2(还原反应)的位置发生了改变 锌片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转 该装置将__化学能__转化为__电能__ (1)原电池的电极 负极： 发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极 正极： 发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极 (2)原电池的原理： 原电池中电子的流动方向是从 负 极到 正 极；电流方向是从 正 极到 负 极。 根据铜锌原电池，填写下表： 电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向 负极 Zn Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 Zn 电子流出 正极 Cu 2H++2e-=H2↑ 还原反应 H+ 电子流入 总反应：________Zn+2H+=Zn2++H2↑___________ (3)组成原电池的条件： ① 自发进行的氧化还原反应 ② 活泼性不同的两个电极 ③ 闭合回路 ④ 电解质溶液（熔融电解质） (4)原电池正、负极的判断 (5)原电池原理的应用 ①比较金属活动性强弱。一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。 ②金属的防护。使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。 ③设计制作化学电源。化学能转化为电能。 ④加快化学反应速率。自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。 原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。 3.原电池电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写，以离子方程式形式表示。 ①书写步骤 A.列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。 B.看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中，OH－不能存在，应生成水；碱性介质中，H＋不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。 C.两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。 ②常见介质 常见介质 注意事项 中性溶液 反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自于水的电离 酸性溶液 反应物或生成物中均没有OH－ 碱性溶液 反应物或生成物中均没有H＋ 水溶液 不能出现O2－ (2)利用总反应式书写电极反应式 ①根据总反应式，找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。 ②确定介质的酸碱性或者其它特性。 ③按照负极反应：还原剂-ne-=氧化产物 正极反应：氧化剂+ne-=还原产物，书写电极反应式。 ④书写技巧：若某电极反应式较难写出时，可先写出较易写的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。 二．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 锌筒 锌被氧化，逐渐消耗 电解质 氯化铵糊 正极 石墨棒 二氧化锰被还原 特点 放电后不能充电 便于携带，价格低 2.二次电池（充电电池） （1）常见类型：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等； （2）特点 放电：化学能转化为电能； 充电：电能转化为化学能。 放电时发生的氧化还原反应，在充电时逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 3.燃料电池 一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 特点：清洁、安全、高效；能量转化率可以