第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能&微专题3 原电池电极反应书写常见误区(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程化学必修第二册同步学习指导(人教版2019)

第#课时"化学反应与电能 课程标准要求以原电池为例认识化学能可以转化为电能"从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理+体会提高燃料的燃烧效率#开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性! 学科核心素养 "#宏观辨识与微观探析$通过实验探究"原理分析"从宏观上认识原电池的结构特点"电流的流 向"了解原电池两极可能出现的现象"从微观上了解原电池的工作原理#形成条件! $#证据推理与模型认知$能根据原电池的工作原理及构成条件"设计简单的原电池"形成分析 原电池正负极#电极反应式#电子(流)流向等相关知识的认知模型! %#科学探究与创新意识$通过对原电池的原理分析和设计不同的原电池"体会化学能到电能的 直接转化"体验科学探究的过程与方法"提升实验探究和创新能力! 学习目标 "#通过查阅资料#阅读思考"能举出化学能转化为电能的实例"辨识简单原电池的正负极及正 负极上发生的化学反应类型! $#通过实验探究#讨论交流"知道原电池概念及原电池工作原理是利用氧化还原反应将化学能 转化为电能的装置"知道构成原电池的条件! %#通过观察现象#原理分析"会判断原电池的正极#负极"能正确书写简单原电池的电极反应 式"了解常见的化学电源"感受化学能转化为电能的奇妙! 学习任务一!化学能转化为电能 !"#$%&'() ! 2#@}Ëy2ÌÍ@ "#火力发电原理 通过化石燃料燃烧$使化学能转化为!!!!$加热水使之汽化为!!!!以推动蒸汽轮机$带动发电机发电' $#能量转换过程 !!!!能 +,,,, 燃料燃烧 !!!!能 +,,,, 蒸汽轮机 !!!!能 +,,, 发电机 !!!!能' 能量转换的关键环节是可燃物的!!!!$属于!!!!!!反应' # 2#@ÎËy2ÌÍ@ "#实验探究 实验步骤 实验现象 原因分析 实验一+分别将锌片 和铜片插入稀硫酸溶 液中 锌片表面有! ! ! !$铜片 !!!!!!$反应一段时间后$ 烧杯外壁!!!! 与金属活动性顺序有关+锌与稀硫 酸反应生成氢气且放热+J9 <$, ### < J9 $ < <, $ ) $而铜不反应 实验二+锌片和铜片 先接触插入稀硫酸 溶液中$然后再用导 线连接 铜片表面出现!!!!!!$锌片 表面有少量)或几乎没有*气泡产 生' 且产生气泡的速率比实验 一快 可能因锌比铜更容易失去电子$且 锌失去的电子通过导线移动到铜片 上$溶液中的,<再得到电子生成了 , $ ' $, < <$5 ### ? , $ ) !($ 实验三+锌片和铜片通过导线接电 流表插入稀硫酸溶液中 铜片上有气泡产生$锌片逐渐!! !!,电流表的指针发生!!!! 电流表指针发生!!!!$说明导 线中有!!!!产生$整个过程中 !!!!转化成!!!! $#原电池的概念及工作原理 概念 利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置叫原电池 装置示意图 电极材料 电极名称 电子转移 电极反应式 反应类型 锌片 !!!!极电子!!!! !!!!!!!!!! !!!!反应 铜片 !!!!极电子!!!! !!!!!!!!!!!! !!!!反应 电子的流向 电子由!!!!经导线流向!!!! 反应本质 自发进行的氧化还原反应 总反应式 J9 <$, ### < J9 $ < <, $ ) %#原电池的构成条件 2#原电池工作原理的应用 )"*加快氧化还原反应的进行 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$使反应加快' )$*比较金属的活动性 一般$若两种金属-".与电解质溶液构成原电池$若金属-作负极$则金属活动性+!!!!' % GÏÃÍÐ "#给定氧化还原反应设计原电池 一般给定氧化还原反应的还原剂作负极$氧化剂作电解质溶液$比负极活动性弱的金属或石墨等能导电的非金 属作正极' 如+利用&3 <$-0)+ ### % &3))+ % * $ <$-0的氧化还原反应可设计原电池' 该电池负极为&3$电极反应式为&3 ?$5 ### ? &3 $ < $正极为石墨)&*$电极反应式为$-0< <$5 ### ? $-0' $#简易电池的设计与制作 根据原电池原理$设计水果电池和制作简易电池$体会原电池的构成要素' "#结合课本原电池原理示意图$分析说明该原电池的电极和导线"电解质溶液中的导电微粒分别是什么$并说明 其移动方向' !(% $#图"装置中的铜起什么作用( 铜能否用锌代替( 铜能用什么物质代替( 图$中 将锌片换成铜$能形成原电池吗( 图$中用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗( %#用J9和稀硫酸反应制氢气时$为了使反应加快$常常加入少量&3'+ 2 溶液$请问这是为什么( !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "#正误判断 )"*火力发电过程中$机械能转化为电能是整个能量转化的关键' )!!* )$*原电池的电极材料必须是金属' )!!* )%*原电池工作时$正极与负极转移电子数相同' )!!* )2*在锌铜原电池中$电子由锌通过导线流向铜$再由铜通过电解质溶液流回锌' )!!* ):*只要是自发的放热的化学反应就可以设计为原电池' )!!* )G*原电池的负极上一定发生氧化反应$故负极本身质量一定减轻' )!!* )M*向J9和稀, $ '+ 2 反应的溶液中$滴加几滴&3'+ 2 溶液$产生气泡速率加快$是因为构成了原电池' )!!* $#下列装置中能够组成原电池的有哪些( 其他不能构成原电池的请分别说明理由' %#"$1$2#江苏连云港高一期中$原电池原理的发现改变了人们的生活方式' 某学 习小组用如图所示装置-".分别探究金属锌与稀硫酸的反应$请回答以下问题' )"*.中J9板是!!!!极)填-正.或-负.*$发生的电极反应是!!!!!! !!!!!!!!!!$向J9板移动的离子有!!!!' )$*.中电子由!!!!极)填-正.或-负.*流出$&3板上的现象是!!!!!! !!' )%*从能量转化的角度来看$.中主要是将化学能转变为!!!!' <=>?%@ABC ! DEFG !!格林太太补过一颗不锈钢的假牙"后来她又因为车祸装了一颗黄金假牙"自此以后"她就经常出现头痛等症 状! 医生发现原因是她的两颗不同材质的假牙像一个微型电池一样产生电流"从而刺激神经使格林太太头痛! ! HI>? "#原电池产生电流需要什么条件呢( !(& $#两个活泼性不同的金属电极用导线连接$共同插入电解质溶液中就能构成原电池吗( ! JKLM "#原电池工作原理 )"*反应类型+负极发生氧化反应$正极发生还原反应' )$*电子的移动方向+从负极流出$经导线流向正极' )%*离子的移动方向+阳离子向正极移动$阴离子向负极移动' )2*电流方向+正极 + 导线 + 负极' $#原电池正+负极的判断 点拨+)"*构成原电池的两电极材料不一定都是金属$正极材料可以为导电的非金属$例如石墨' 两极材料可 能参与反应$也可能不参与反应' )$*两个活泼性不同的金属电极用导线连接$共同插入电解质溶液中不一定构成原电池$必须有一个能自发进 行的氧化还原反应' )%*在判断原电池正负极时$既要考虑金属活泼性的强弱也要考虑电解质溶液的性质' 如80?-(?,&(溶液 构成的原电池中$负极为80,但是80?-(?)*+,溶液构成的原电池中$负极为-($正极为80' ! IKNO 题点" 原电池的构成条件 下列各个装置中能持续形成原电池的是 )!!* !#下列各装置能构成原电池的是 )!!* !(' 题点$ 原电池工作原理 下列关于原电池的叙述正确的是 )!!* -#原电池是将化学能转变为电能的装置 .#构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属 &#在原电池中$电子流出的一极是负极$该电极被还原 /#原电池放电时$在电解质溶液中阳离子移向负极 "#海水电池为探索深海提供了能源保障' 一种锂0海水电池以金属锂为负极$石墨为正极$下列关于该电池的描 述正确的是 )!!* -#正极上发生氧化反应 .#电流由NX流向石墨 &#NX <由正极向负极迁移 /#电池的总反应为$NX<$, $ ### + $NX+,<, $ ) 学习任务二!化学电池 !"#$%&'() ! ÑÒÍÐ 000 ÓÔÕÍÐ ! 构造示意图 工作原理 负极 !!!! 锌被氧化$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 # ¢ÒÍÐ % ֌r5מÍÐ !(( "#干电池与充电电池有什么区别( $#生活中电动车"手机的电池属于几次电池' !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "#正误判断 )"*燃料电池是利用燃料的燃烧发电' )!!* )$*燃料电池中$燃料在正极上发生氧化反应' )!!* )%*氢氧燃料电池将热能直接转变为电能' )!!* )2*原电池中正极材料一定发生还原反应' )!!* ):*原电池中的负极反应一定是电极材料失电子' )!!* $#化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用' 下列说法错误的是 )!!* -#图甲+通入+ $ 的一极为正极 .#图乙+锌锰干电池属于一次电池 &#图乙+在使用锌锰干电池的过程中$89+ $ 被还原 /#图丙+正极的电极反应式为UB+ $ ?$5 ? <'+ $ ? 2 <2, ### < UB'+ 2 <$, $ + <=>?%@ABC ! DEFG !!国家发改委#国家能源局发布了,氢能产业发展中长期规划($1$"'$1%:年)-"规划当中明确了氢的能源属 性"确认氢是未来国家能源体系的重要组成部分"要充分发挥氢能清洁低碳特点"推动交通#工业等用能终端和高 耗能#高排放行业绿色低碳转型! ! HI>? "#燃料电池的概念是什么( 有何优点( $#以氢氧燃料电池和甲烷燃料电池为例$思考如何书写电极反应式( !() ! JKLM 原电池电极反应式的书写步骤 "#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' $#看环境$配守恒+电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在$如酸性介质中$+,?不能存在$应生成水,碱性 介质中$,<不能存在$应生成水,电极反应式同样要遵循电荷守恒"原子守恒"得失电子守恒' %#两式加$验总式+正负极反应式相加$与总反应离子方程式验证' !!'注意(!若某电极反应式较难写出时#可先写出较易写的电极反应式#然后根据得失电子守恒#用总反应式 减去较易写的电极反应式#即可得出较难写的电极反应式& ! IKNO 题点" 一次电池+二次电池 下列电池不属于二次电池)可充电电池*的是 )!!* -#锌锰干电池 .#锂离子电池 &#铅酸蓄电池 /#镍镉电池 !#有关如图所示四个常用电化学装置的叙述中$正确的是 )!!* 图 + !碱性锌锰电池图 , !铅0硫酸蓄电池 图 - !原电池 图 . !银锌纽扣电池 -#图 + 所示电池属一次电池$89+ $ 是作催化剂 .#图 , 所示电池放电过程中$负极被氧化$质量不断增加 &#图 - 所示装置工作过程中$电子由铜极经导线流向铁极 /#图 . 所示电池属一次电池$正极的电极反应式为-0 $ +<$5 ? <$, ### < $-0<, $ + 题点$ 燃料电池 氢氧燃料电池反应为+$, $ <+ ### $ $, $ +$电解液为7+,$反应能保持在较高温度$使生成的, $ +蒸发$下 列叙述正确的是 )!!* -#该电池转移2 =>(电子时$+ $ 消耗$$#2 N .#该电池是化学环境友好电池 &#电池工作过程中$化学能"11!的转化成了电能 /#电极反应为+负极$, $ ?25 ### ? 2, < ,正极+ $ <$, $ +<25 ### ? 2+, ? "#某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示$*"B均为惰性电极' 下列叙述错误的是 )!!* -#*极是负极$该电极上发生氧化反应 .#B极发生的电极反应是$, $ +<$5 ### ? , $ ) <$+, ? &#电池总反应为$, $ <+ ### $ $, $ + /#氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 !(* '8PQRS TU,VW4 !#下列叙述不正确的是 )!!* -#用天然气火力发电时$每一步都需要化学反应来完成 .#利用太阳能等清洁能源代替化石燃料$有利于节约资源$保护环境 &#原电池反应一定为氧化还原反应 /#在火力发电时$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$伴随着能量的变化 "#电能是现代社会中应用最广泛的一种能源' 下列与电有关的叙述中$正确的是 )!!* -#电能属于一次能源 .#锂离子电池属于一次电池 &#火力发电将电能间接转化为热能 /#电池工作时发生了氧化还原反应 ##将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中$电流计指针发生偏转' 下列关于该装置的说法中错 误的是 )!!* -#铜片为正极$发生还原反应 .#一段时间后$锌片质量减小 &#电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 /#柠檬汁液中的,<向铜片定向迁移 $#国家电投氢能公司全自主研发的-氢腾.燃料电池系统广泛应用于氢能大巴' 某种氢燃料电池的内部结构如 图$下列说法正确的是 )!!* -#电池工作时$电解质溶液中的,<向B极移动 .#*极发生的电极反应为, $ <$5 ? <$+, ### ? $, $ + &#B极为正极$发生氧化反应 /#当外电路有" =>(电子转移时$B极消耗:#G N+ $ %#锌锰干电池是应用最普遍的电池之一$其基本反应+H极+J9 ?$5 ### ? J9 $ < !I极+$89+ $ <$), < 2 <$5 ### ? 89 $ + % <$), % <, $ + )"*H是电池的!!!!)填-正.或-负.$下同*极$J9$ <向!!!!极移动' )$*该电池总反应的离子方程式为 ! !' 该反应中89+ $ 是!!!!)填-还原剂.或-氧化剂.*' )%*若反应消耗"G#$: 0J9$则电池中转移电子的物质的量为!!!!' 请同学们认真完成练案!@" !)! 微专题%!原电池电极反应书写常见误区 误区"#不能正确判断原电池正负极 !)"*混淆正负极+负极上电极材料本身或电极反应物发生氧化反应$对应元素化合价升高$正极上电极反应物 发生还原反应$对应元素化合价降低' )$*易混淆电子流向与电流方向而错判$电子流出的方向与电流方向相反$电子流出的电极是负极' )%*想当然地认为排在金属活动性顺序前面的金属一定是负极$忽视反应本质' 误区$#电极反应式配平错误 !)"*不能根据化合价变化正确计算电子转移的数目' )$*不满足-三守恒.+电极反应式和氧化还原方程式一样$要满足得失电子守恒"电荷守恒和质量守恒' 所以 配平电极反应式一定要遵循得失电子守恒 + 电荷守恒 + 质量守恒)原子守恒*的顺序进行' 误区%#电极产物书写错误 !)"*忽视变价金属被氧化的价态$如铁片与碳棒用导线连接插入硫酸铜溶液中$错误+负极+45?%5 ### ? 45 % < $ 实际上$铁在硫酸铜溶液中只能被铜离子氧化为45$ <' )$*对于活泼金属电极$想当然地认为电极产物为金属离子$忽视金属离子与电解质溶液的某种成分可继续反 应' 最终的氧化产物要根据题中信息确定' )%*忽略介质信息$错判电极产物' !!'注意(!酸性介质中不能出现+,?#碱性介质中不能出现,<& !#原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关$也与电解质溶液有关' 下列说法不正确的是 )!!* -#-("&3"稀, $ '+ 2 组成原电池$负极反应式为-(?%5 ### ? -( % < .#80"-(")*+,溶液组成原电池$其负极反应式为-(?%5? <2+, ### ? 3-()+,* 2 4 ? &#由-("&3"浓硝酸组成原电池$负极反应式为-(?%5 ### ? -( % < /#由45"&3"45&( % 溶液组成原电池$负极反应式为45?$5 ### ? 45 $ < "#下列电极反应正确的是 )!!* -#以惰性材料为电极$以7+,溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池$负极反应为, $ ?$5 ### ? $, < .#铜"锌在稀硫酸中构成原电池$正极反应为$,< <$5 ### ? , $ ) &#以铜为电极$将$45% < ### <&3 $45 $ < <&3 $ <设计成原电池$正极反应为&3 ?$5 ### ? &3 $ < /#以铝"铁为电极$在氢氧化钠溶液中构成原电池$负极反应为-(?%5 ### ? -( % < ##锂电池是一代新型高能电池$它以质量轻"能量高等优点而受到了重视$目前已研制成功多种锂电池' 某种锂 电池的总反应为NX<89+ ### $ NX89+ $ $下列说法正确的是 )!!* -#NX是正极$电极反应为NX?5 ### ? NX < .#NX是负极$电极反应为NX?5 ### ? NX < &#89+ $ 是负极$电极反应为89+ $ <5 ### ? 89+ ? $ /#NX是负极$电极反应为NX?$5 ### ? NX $ < $#将&, 2 设计成燃料电池$其利用率更高$装置如图所示)-".为多孔碳棒*' 实验测得+,?定向移向-电极$则!!!!)填--.或-..*电极入口通&, 2 $其电极 反应式为 !$ 另一电极的电极反应式为 !$ 电池总反应式为 !' !)" 课堂素养评价 微思考 1.C伴随能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质的三态 1.电极（锌片、铜片）和导线中的导电微粒是电子，从负极流出， 变化有能量变化，是物理变化，故A错误：一个反应的能量变 经导线流向正极：电解质溶液中的导电微粒是阳离子H·、阴 化只与始终态有关，与反应的条件无关，如铝热反应需要高温 离子S0,阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 引发却是剧烈的放热反应，故B错误：物质的能量越低越稳 2,图1装置中铜作正极，能导电。若用锌代替铜，两极活泼性相 定，氧气能量比臭氧低，臭氧比氧气活泼，故C正确：反应物总 同，不能构成原电池。能用石墨，较不活泼的金属等代替铜 能量高于生成物总能量时，反应放热，理解为化学键断裂时吸 图2中将锌片换成铜不能形成原电池，无自发进行的氧化还 收的能量比化学键形成时放出的能量少，故D错误。故选C。 原反应。图2中用酒精代替稀硫酸不能形成原电池，酒精是 2.D一个化学反应包括旧化学键的断裂和新化学键的形成，化 非电解质，不导电。 学键的断裂与形成是化学反应过程的本质，A正确：旧化学键 3锌和置换出的铜、稀硫酸构成了原电池，可以加快反应进行 微诊断 的断裂吸收能量，新化学键的形成放出能量，一个化学反应放 1.(1)×(2)×(3)V(4)×(5)×(6)×(7)V 出能量还是吸收能量由断键吸收的能量和成键放出的能量的 2.④G⑦①②只有一个电极，③两电极的活动性相同，⑤酒精 相对大小决定，故化学键的断裂与形成是化学反应中能量变 为非电解质，不能导电，⑧未形成闭合回路。 化的主要原因，B正确：化学键的断裂吸收能量，化学键的形 3.(1)负Zm-2e=Zm2·S0 成放出能量，C正确：一个化学反应放出能量还是吸收能量由 (2)负有气泡产生(3)电能 断键吸收的能量和成键放出的能量的相对大小决定，若化学 【解析】B装置为原电泡，B中负校为Zm,正极为Cu:据此分 反应吸收能量，则其断键吸收的能量大于成健放出的能量，D 析。(1)锌铜稀疏酸原电池中，活泼金属锌作负极，锌失电子， 错误。故选D 发生氧化反应，Zm-2e—Zm2”:S0向Zm板移动。(2)B 3.C反应物总能量大于生成物总能量，则该反应放热，A不符 中负极失电子，电子由负极流出，氨离子在正极铜上得电子发 合；反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明集气瓶内气体 生还原反应，C山板上的现象是：有气泡产生。(3)将化学能转 受热膨胀，则试管内的反应放热，B不符合：反应开始后，针简 变为电能 活塞向右移动，可能是反应放热引起的、也可能是液体滴人使 互动探究能力提升 气体扩散引起的，则不能说明反应放热，C符合：反应开始后， 问题探究 饱和石灰水变浑浊，则溶液温度升高氢氧化钙因溶解度降低 1.①具有活泼性不同的两个电极（或一种为能导电的非金属）： 而析出，则试管内的反应放热，D不符合。故选C ②两电极插人电解质溶液中：③形成闭合回路：④能自发地发 4,AN0和NO反应生成N,和NO2的化学方程式为NO+ 生氧化还原反应。 NO一N,+NO,反应生成1mlN2时转移2mmle,A不正2.不一定。构成原电池除具备①两种活泼性不 确：根据图示，反应物能量之和大于生成物能量之和，B正确： 同的金属，②电解质溶液，3形成闭合回路外，C 该反应的反应热为(209-348)kJ·mol'=-139kJ·mol', 还必须有·个能自发进行的氧化还原反应，如 带议 C正确：由于该反应放热，所以断健吸收能量之和小于成键释 图由于Cu,Ag都不能与稀硫酸反应，故不能构 放能量之和，D正确。 成原电池 5.(1)该反应是固体之间的反应，搅拌可使混合物充分接触并发题点例练 生反应 题点ㄧ (2)Ba(0H):·8H,0+2NH,C1=BaCl2+2NH,↑+10H,0 例：C原电池的形成条件为电极材料由两种活动性不同的金属 不是 或能导电的材料组成.两电极在电解质溶液中形成闭合回 (3)玻璃片上因结冰而与小烧杯黏在一起(4)吸小于 路。未形成闭合回路，A项错误：酒精是非电解质，不导电，B 【解析】(1)使物质混合均匀，增大接触面积，从而加快反应 项错误：电极直接接触也可以形成原电池C项正确：浓硫酸 使金属铝钝化，反应无法继续进行，故无法持续形成原电池： 速率。(2)发生复分解反应。通过实融中玻璃片和烧杯君在 一起，说明水变为冰，反应是毁热的。(3)反应热，使玻璃片 D项错误 和烧杯间的水凝结，而使玻璃片和烧杯粘在一起。反应是吸 对点精练 1,BA项中两电极相同.A项错误：C项中蔗糖溶液是非电解 热的，根据能量守恒知，是由于反应物的总能量小于生成物的 质溶液，C项错误：D项中两烧杯中溶液是分开的，没有形成 总能量而导致。 闭合回路，D项错误 第2课时 化学反应与电能 题点2 例：A原电池是将化学能转变为电能的装置，A正确：构成原电 学习任务一 池的正极和负极的材料必须是能导电的材料，电极材料可以 是金属，也可以是非金属，如石墨等，B错误：在原电池中，负 自主学习 认知形成 极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误；原电池放电时， 一、1.热能蒸汽 在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误。 2.化学热机械电燃烧氧化还原 对点精练 二1.气泡无明显变化微热大量气泡溶解 偏转 偏2.D锂一海水电池以金属锂为负极，石墨为正极。电池的正极 转电流化学能电能 上发生还原反应，A错误：电池中电流由正极流向负极，故电 2.负流出Zm-2e一Zm2+氧化正流人 流由石墨流向Li,B错误：电池中阳离子移向正极，故Li·由负 2H*+2e一—H2↑还原负极正极 极向正极迁移，C错误：负极i失电子生成，正极水得电 3.活泼性不同电解质闭合回路氧化还原 子生成氢氧根离子和氢气，故电池的总反应为2山+2H,0 4.(2)A>B —2Ii0H+H,↑，D正确 -285 学习任务二 氧化，电极反应式为P%-2e+SO一PS0,质量不断增 加，故B正确：图Ⅲ所示装置，铁是负极、铜是正极，工作过程 自主学习认知形成 中，电子由铁极经导线流向铜极，故C错误：图V所示电池属 一、锌简石墨棒二氧化锰不能 一次电池，正极的电极反应式为Ag,O+2e”+H0=2Ag+ 二化学能电能电能化学能 2OH,故D错误。故选B 微思考 题点2 1.干电池是一次性电池，放电之后不能充电，即内部的氧化还原 例：B根据反应方程式可知.该电池每转移4ml电子，消耗 反应是不可逆的：充电电池又称二次电池，它在放电时所进行 Imol02,但是题中并未说明反应条件是否为标况，故无法计 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 算消耗O,的体积，A错误：该电池的产物只有水，故该电池 前的状态 对环境友好，B正确：该电池工作过程中，反应能保持在较高 2.电动车、手机的电池都可以反复充电使用，都属于二次电池 温度，使生成的水蒸发，说明化学能并非10%转化为电能。 微诊断 还有一部分转化为热能，C错误：该氢氧燃料电池中，电解液 1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)× 为K0川.负极反应为2H2+40H”-4e°一=4H0.正极反应 2.D氧气得到电子发生还原反应，所在电极为正极，故A正 为02+2H,0+4e一40H,D错误。故选B。 确：锌锰干电池不能充电操作，属于一次电池，故B正确：在使对点精练 用锌锰干电池的过程中，MO2得到电子被还原.故C正确：铅2.Ba极通人H,为负极，电极反应为H2+20H-2一 蓄电池正极的电极反应式为0，+2eˉ+SO+4H 2H20,发生的是氧化反应，A正确：b极通入02，为正极，电极 PS0,+2H,0,故D错误。故选D。 反应为0，+2H,0+4e一40川”，B错误：正，负极电极反应 互动探究能力提升 式相加可得电池总反应为2H,+02一2H,0,C正确：氢氧 问题探究 燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应 1.①概念：将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化 用前景的绿色电源，D正确。故选B。 学能直接转化为电能的电化学反应装置。②优点：①清洁、安 课堂素养评价 全、高效：2反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供： 【.A火力发电的过程：化学能燃料燃烧， 热能嘉孜轮机，机械能 3供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充电时间 较短 发电机，电能，后两个阶段都未发生化学变化 2.①氢氧燃料电池在不同的介质中的总反应式相同，均为2H+ 2.D 电能是由煤、风等一次能源转化来的能源，属于二次能源， 02—2H,0。但正，负极反应式与电解质溶液有关，正、负极 A错误：锂离子电池是可充电电池，属于二次电池，B错误：火 反应式归纳如下： 力发电的能量转化过程为化学能→热能→机械能→电能，C 错误：电池放电时将化学能转化成电能，发生了氧化还原反 电解质溶液 负极 正极 应，D正确 03+4H+ +4e 3.C 该装置可将化学能转化为电能，是原电池，铜片不活泼为 酸性(H·) H,-2e°2H 2H0 正极，发生还原反应，A正确：原电池中加为负极，发生氧化 反应，锌片逐渐溶解，质量减轻，B正确：原电池中7知为负极 中性 02+2H,0+4e C山为正极，电子由锌片流出经导线到铜片，电子不能通过柠 (Na,S0)） H,-2e—2H 40H 檬汁液，C错误：原电池中Cu为正极，电解质中的H·向铜片 定向迁移，并在铜片上得电子生成H,D正确。 H2-2e +20H 03+2H0+4e 4.A电池工作时，H·移向正极，故A正确：a极发生的电极反 碱性(OH) -2H,0 =40H 应为H,-2e一2H,故B错误：b极为正极，发生还原反 应，故C错误：题目中未说明是否是标准状况，无法计算氧气 2甲烷燃料电池在不同的介质中的总反应式不相同，在酸性 的物质的量，故D错误 条件下，总反应为CH+20 C02+2H0:在碱性条件下， 5.(1)负正 总反应为CH+20,+20H CO +3H,0。在不同电解 (2)Zm+2Mn02+2NH,Mm,0,+2NH,+H,0+Zm2+氧 质中正负极反应式归纳如下： 化剂 电解质溶液 负极 正极 (3)0.5mod 【解析】(1)X极Zm失电子，X作负梗，Zm·移向正极 CH-8e°+2H0 202+8e +8H 酸性(H) (2)负极：Zm-2e7m2+,正校：2Mm02+2NH+2e =C02+8H =4H,0 Mn0,+2NH,+H,0,所以电池总反应为Zm+2MnO2+2NH CH-8e+100H 20,+8e° +4H,0 =Mn,0+2NH+H,0+Zm2,该反应Mn02中Mn元素得 碱性(OH C0+7H,0 电子，化合价降低，所以MnO2作氧化剂。(3)因为1 mol Zn 80H 失2m0l电子，反应消耗16.25g即0.25 mol Zn,所以电泡中 题点例练 转移电子的物质的量为0.25m0d×2=0.5m0l」 题点1 例：A铅酸蓄电池，镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电，属 微专题3原电池电极反应书写常见误区 于可充电电池，是二次电池：锌锰干电池不能充电，完全放电对点精练 后不能再使用，是一次电池 1,C由A1,G,稀H,S0,组成原电池，铝和稀硫酸反应失电子 对点精练 铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式 1.B图I所示电池属一次电池，MnO,得电子，MnO,作正极反 为Al-3e一A·,故A正确：Mg、Al、NOH溶液组成原电 应物，故A错误；图Ⅱ所示电池放电过程中，负极Ph失电子被 池，铝和氢氧化钠溶液反应失电子，镁和氢氧化钠溶液不反 286 应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为A!-3ˉ+题点例练 4OH一[A1(OH),】,故B正确：A1,Cu,浓硝酸组成原电题点1 池，铝遇浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反例：BA为固体，一般不用周体表示反应速率，所以A项错误： 应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为Cu-2eˉ 同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的计 C·,故C错误：由Fe,Cu、FCl溶液组成原电池.铁和铜都 量数成正比，B项正确：反应速率为平均值，并非2mim末的 与氯化铁反应，但铁的金属性比钢强，所以铁作负极，铜作正 极，其负极反应式为e-2e一Fe·,故D正确。 速率，C项错误：2mim内△c(C)=子4c(B)=0.4mL 2.B在KOH溶液中H·不能大量存在，负极反应为H,-2eˉ+ 故2min内的x(C)=0.4ml·L -=0.2mol,11·min, 2OH一一2H0,A错误：铜、锌在稀硫酸溶液中构成原电池 2 min D项错误 铜极为正极，H在铜极上发生还原反应，B正确：正极发生还 原反应2Fe3++2e2Fe2·,负极发生氧化反应Cu-2e 对点精练 一C+,C错误：在氢氧化钠溶液中·不能大量存在，负 1.C若某化学反应的反应速率为0.5ol·L·9,是指用 极反应为A1-3e+40H—A10+2H,0,D错误。故 某一物质表示的平均反应速率，与其他物质的反应速率不一 定相等，并且未告诉时间范围，无法计算浓度变化量，故C项 选B 错误 3.B由总反应1i+inO,一iMn02可知，Ii元素在反应后 题点2 化合价升高(0++1)，加元索在反应后化合价降低(+4+ 例：D化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量 +3)。山被氧化，在电池中作负极，电极反应为i-e一 数之比，即r(A):r(B):r(C):t(D)=3:1:2:2,则用 i',MnO在正极上反应，电极反应为MnO2+e一MnO,e A表示的化学反应速率分别为①(A)=0.6mol·L1· 4.ACH,-8e”+100H=C0+7H,0 min:②中(A)=3r(B)=0.45mol·L.·min-t×3= 20,+8e-+4H080H CH+20H+202=C0+3H20 135md1·m:③中(a)=子(c)= 2￥ 【解析】实验测得OH定向移向A电极，则A电极为负极， 0.015mol·L4·min1=0.0225mo·L1·min:④中 B电极为正授，CH,燃料电池中，通入CH,的电极为负极，则 (A）=(D=2x045 Lmin=0.675md 3 A电枝入口通CH,在KOH溶液中，CH在负极发生失电子 的氧化反应生成C0,电极反应式为CH4-8e+100川 1.1·mm1,所以在不同条件下，进行最快的是②，D项 正确 C0+7H20,另一电极反应式为202+8+41H20 对点精练 80H,二者相加得总反应：CH+20H”+20,一C0 2.B因同一反应用不同物质表示时，速率可能不同，所以比较 +3H,0 反应速率时，应使用同一种物质。我们以B物质为参照物，将 第二节 化学反应的速率与限度 其他选项都转化为用B表示的反应速率。A项，(A)= l.5ml·L·min,则r(B)=0.75mol·L·min: 第1课时化学反应的速率 B项，r(B)=1.8ol·L'·min':C项，t(C)=0.08ol· L'·st=4.8mol·L·min',则r(B)=1.6ml·L. 学习任务一 min':D项，r(D)=01mml·L·s4=6ml·L· min,则r(B)=1.5mdl·L·min-',故B项速率最快。 自主学习认知形成 1快慢 学习任务二 2,减小增大 自主学习认知形成 4.mol·L-·mim 一，1.最慢较快最快加快2.大量气泡大量气泡 微思考 二，2.增大减小增大减小增大减小改变表面积 1同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值微思考 可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同 1.不能。对于固态或纯液态物质，浓度可视为常数，改变其用 2.不同物质表示化学反应速率时，化学反应速率之比等于其化 量，浓度不发生改变，不影响化学反应速率 学计量数之比 2.若改变容器容积，容器内反应物的浓度发生改变（如有气体参 微诊断 加的反应)，则缩小容器体积（增大压强），反应物浓度增大， 1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)× 化学反应速率增大：反之，增大容器体积（减小压强），反应物 【解析】(1)有些反应速率快但无明显现象，如中和反应。 浓度减小，化学反应速率减小 (2)没有指明表示速率的物质，无法比较快慢。(3)化学反应：3.若通人氩气，容器内总压强增大但体积不变，反应物的浓度 速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。 不变，化学反应速率不变。 2.AN2)=42=18-0.8mdL·min1=0.1ml. 微诊断 10 1.(1)V(2)×(3)×(4)×(5)× .-·mint 2.B其他条件相同.只有CC03固体表面积不同，反应速率不 互动探究 能力提升 同，说明在相同条件下，周体表面积越大，反应速率越快，A正 问题探究 确：Mg、A1两种不同的金属与同浓度的盐酸反应，两种反应速 1,不能。因为三种物质的计量数不同。用不同物质比较化学反 率不同，说明金属活动性不同，反应速率不同，即参加反应的 应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率，然后再比 物质本身的性质影响化学反应速率.B错误：同一浓度的浓硝 较数值大小，判析反应速率的快慢 酸在光照时分解速率大于在暗处的分解速率，说明光照可以 2,不可以。若单位不统一，则要换算成相同的单位 加快浓硝酸的分解速率，C正确：相同浓度，相同体积的双氧 287