6.1.2化学反应与电能-【知识点通关】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+习题（人教版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 第2课时 化学反应与电能 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，会设计简单的原电池能。 3.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 4.掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。 知识点一 原电池原理 知识点二 设计原电池 知识点三 化学电源 知识点一 原电池原理 1.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 首先通过化石燃料 ，使 ，加热水使之 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，其中能量转换的关键环节是燃烧。 2.原电池——化学能直接转化为电能 （1）实验探究 实验装置 实验现象 实验结论或解释 锌片： ，有 产生 铜片： 锌与稀硫酸 ，铜与稀硫酸 锌片： 铜片： 电流表： 锌 电子，变为 ，电子经过导线流向 ，产生电流， 在铜片上 电子生成 ，反应过程中产生了 （2）原电池的概念 原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。 （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＋===Zn2＋＋H2↑。 ②能量转化： 能转变为 能。 ③电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 ④离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 （4）原电池的构成条件 5．原电池工作原理的简单应用 ①加快氧化还原反应的速率 在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。 ②比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为 ，活动性弱的金属为 。 1.电能是国民生产生活中的重要能源，下图是2015年我国电力生产量的构成图。 下列有关火力发电的描述，正确的是( ) A．火力发电的能量转换形式为化学能直接转化为电能 B．火力发电的主要燃料为煤，煤炭是可再生能源 C．火力发电不但排放出大量温室气体，还可能导致酸雨 D．火力发电过程中的能量转化，热能转化为机械能是关键 2.下列关于原电池的叙述中，不正确的是( ) A．原电池的负极发生的反应是氧化反应 B．原电池的正极上发生的反应为还原反应 C．原电池电解质溶液中阳离子移向负极，阴离子移向正极 D．原电池中电子流入的极一定是正极 3.下图为番茄制作的水果电池，下列说法正确的是( ) A．一段时间后，铜片质量减小 B．锌电极发生氧化反应 C．电流由锌通过导线流向铜 D．铜电极是该电池的负极 4.某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是( ) A．锌片作正极 B．碳棒上有气泡产生 C．可将电能转化为化学能 D．电子由碳棒经导线流向锌片 5.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据：_________________； 铜电极的名称是________，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据：_________________； 铜电极的名称是________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。 (3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_________________；X电极的名称是________。 知识点二 设计原电池 1．依据 已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 2．设计思路 (1)定：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。 (2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。 还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)； 氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。 (3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极稳定的金属或能导电的非