第1课时 化学能转化为电能-【一线调研】2024-2025学年高中化学同步讲练测必修第二册（苏教版）

│ 化学·必修第二册·SJ  1.下列说法中,错误的是 ( ) A.人类目前所直接利用的能量大部分是由化学 反应产生的 B.煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化 石燃料 C.人体运动所消耗的能量与化学反应无关 D.我国目前最主要的能源是煤炭 2.下列叙述不正确的是 ( ) A.化石燃料内部“贮存”着能量 B.太阳能不能直接转化为电能 C.物质的化学能可以在不同的条件下分别转化 为热能、电能等为人类所用 D.绿色植物发生光合作用时,将太阳能转化为 化学能“贮存”起来 3.下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错 误的是 ( ) A.太阳能电池利用太阳能的方式是光—电转换 B.太阳能热水器利用太阳能的方式是光—热转换 C.绿色植物进行的光合作用是光-生物质能转 换,它的本质是光-化学能转换 D.将电能通过用电器进行照明的过程是光-电 能转换 4.氢气是未来的绿色能源,科学家们最新研制出利 用太阳能产生激光,再用激光使水分解得到氢气 的新技术,其中水分解可以用化学方程式表示为 2H2O 激光 TiO2 􀪅􀪅2H2↑+O2↑。 下列有关说法不正确的是 ( ) A.TiO2 在反应中作氧化剂 B.水分解不产生污染物 C.TiO2 在反应中作催化剂 D.该技术将太阳能转化为化学能 5.城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气和 天然气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它 由煤炭与水蒸气反应制得,故又称水煤气。 (1)试写出制取水煤气的主要反应的化学方程 式: 。 (2)氢气是未来的理想能源,除释放的热量多之 外,还具有的优点是 。 第三单元 化学能与电能的转化 第1课时 化学能转化为电能   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,能正确判断原电池的正负极。 3.认识化学能转化为电能的原理及其在生产、生活中的应用。 知识点一 原电池工作原理 e 1.基础实验探究 实验装置 实验现象 实验结论 ;O $V /-F /-F 锌 片: 铜 片: 锌与稀硫酸 , 铜与稀硫酸 续表 实验装置 实验现象 实验结论 ;O $V /-F 锌 片: 铜片: 锌与稀硫酸 , 铜 与 稀 硫 酸 ·81· 专题6 化学反应与能量变化 续表 实验装置 实验现象 实验结论 ;O $V /-F 锌片: 铜片: 锌 电子形成 进 入 溶 液,氢离子在铜 片 上 电 子 生 成 ;O $V /-F ( 锌片: 铜片: 电流 计: 锌 电 子形成 进 入 溶 液, 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 能转变为 能的装置;原电池反应的本质是 反应。 3.原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 (F F J ;O 40 40 ) ) ) J * /UB * /U  *1U E *1U ! /-F*U ;OF







;O *U )F







) 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 极流出,经导线 流向 极。 (4)离子的移动方向:阳离子向 移动,阴 离子向 移动。 4.原电池的构成条件  ."" +FU.6* +LF " *?B#"U&<*?BU 3 K C  67E=+!EUE& U 【判断正误】 (1)原电池负极失去电子发生氧化反应 ( ) (2)原电池正极是电子流出极 ( ) (3)用导线连接的铜片和锌片插入稀硫酸中,铜 片上有大量气泡产生 ( ) (4)在铜-锌-稀硫酸原电池中,电子由锌通过导 线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达锌( ) (5)原电池中阳离子向正极移动 ( ) e  1.下列各个装置中能组成原电池的是 ( ) ;O ;O /-F " A ;O $V $V40#" " B 'F $V F " C " "M $V /-F /-F D 2.某小组为研究原电池原理,设计如图装置。下列 叙述正确的是 ( ) $V 'F B C $V 40 A.a和b不连接时,铁片上会有 H2 产生 B.a和b用导线连接时,铁片上发生 的反应为Cu2++2e-􀪅􀪅Cu ·91· │ 化学·必修第二册·SJ C.a和b用导线连接时,电子由a流向b D.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从 蓝色逐渐变成浅绿色 3.如图所示电流表的指针发生偏转,同时 A极的 质量减小,B极上有气泡产生,C为电解质溶液, 下列说法错误的是 ( ) " # $ "A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu和稀盐酸 C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应 9 : ; (4.根据原电池工作原理,结合装置图,按 要求回答问题。(已知:2Al+6H2O+ 2NaOH􀪅􀪅2Na[Al(OH)4]+3H2↑) (1)若X为Zn,Y为Cu,Z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 (填电极名称),溶液 中的Cu2+移向 (填“X”或“Y”)电极。 (2)若X为 Mg,Y为 Al,Z为氢氧化钠溶液,则 X为 (填电极名称),Y电极可 能观察到的现象是 。   原电池正负极的判断 B "D+F *"+ *! K./ + #?+ *"+ *E K./ + BF ! "*+ * *" 1 ." O(A "D+F *+LF * /  知识点二 原电池原理的应用 e 1.加快氧化还原反应的进行 氧化还原反应在形成原电池时反应速率增大。 例如Zn与稀硫酸反应时,滴加少量CuSO4 溶 液,Zn和置换出的Cu在稀硫酸中构成原电池, 增大Zn与稀硫酸反应的速率。 2.比较金属的活动性 一般,若两种金属 A、B与电解质溶液构成原电 池,若金属A作负极,则金属活动性: 。 3.设计原电池 利用Fe+CuSO4􀪅􀪅FeSO4+Cu可设计原电池。 电极反应式 材料选择 装置 负 极:Fe- 2e-􀪅􀪅Fe2+ 正极:Cu2++ 2e-􀪅􀪅Cu 负极: 正极: 等(活动性 比Fe 的金属或 能导电的 均可) 电 解 质 溶 液: 溶液 (   4.解释生活中的现象———钢铁的电化学腐蚀 钢铁在潮湿的空气中容易生锈,分析如下: 形成条件 钢铁 表 面 形 成 的 电 解 质 溶 液 中 溶 有 ,通常溶液呈 性 或 性 电极材料 负极是 ,正极是 电极反应 负极:2Fe-4e-􀪅􀪅2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e-􀪅􀪅4OH- 总反应式 2Fe+2H2O+O2􀪅􀪅2Fe(OH)2 溶液中的 反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O􀪅􀪅4Fe(OH)3, 2Fe(OH)3 􀪅􀪅Fe2O3·xH2O (铁锈) +(3- x)H2O 电化学腐 蚀概念 不纯的金属与电解质溶液接触,发生 反应,比较活泼的金属 被氧化,这种腐蚀叫作 ·02· 专题6 化学反应与能量变化 【判断正误】 (1)钢铁在干燥的空气中不易生锈,在潮湿的空 气中容易生锈 ( ) (2)钢铁腐蚀过程中杂质碳被氧化 ( ) (3)钢铁电化学腐蚀负极的电极反应式为 O2+ 4e-+2H2O􀪅􀪅4OH- ( ) (4)纯铁比生铁更容易被腐蚀 ( ) e  1.下列做法,能使Zn+H2SO4􀪅􀪅ZnSO4+H2↑ 的反应速率增大的是 ( ) A.增大硫酸的体积 B.改用浓硫酸代替稀硫酸 C.用锌粒代替锌粉 D.滴加少量CuCl2 溶液 2.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部 分实验现象如下: 实验 装置 B C $V40#"



=4 " C D /-F =4 /-F =4 D E " /-F =4 B E " 部分实 验现象 a 极 质 量减小, b 极 质 量增大 b 极 有 气 泡 产 生,c极 无变化 d 极 溶 解,c极 有 气 泡 产生 电流从a 极 流 向 d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 ( ) A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c 3.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示,下列有关说法 错误的是 ( ) *?B#" II 'F 'F 0 0) $ F A.钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小 的原电池 B.铁电极发生氧化反应 C.负 极 的 电 极 反 应 式 为 O2 +4e- + 2H2O􀪅􀪅4OH- D.放置一段时间后,铁片上有铁锈出现 4.现有如下两个反应: A:H2SO4+2KOH􀪅􀪅K2SO4+2H2O B:Cu+2FeCl3􀪅􀪅CuCl2+2FeCl2 (1)根据上述两反应的本质, (填字母)反应能设计成原电池,原因是 。 (2)将上述能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型: 负极: , ;正 极: , 。 ②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶 液、电子流向。 ③若导线上通过电子2 mol,则负极质量减小 g。   设计原电池 (1)原理:能自发进行的氧化还原反应。 (2)电极:化合价升高的金属材料作负极,石墨或 活动性比负极弱的金属材料作正极。 (3)电解质溶液:化合价降低的物质的水溶液作 电解质溶液。 ;O$V /-F  1.某实验兴趣小组用如图所示装置做完 实验后,在读书卡片上记下了如下6 条记录,其中合理的是 ( ) 实验后的记录: ①Zn为正极,Cu为负极 ②H+向负极移动 ③电子流动方向为Zn→导线→Cu ④Cu极有H2 产生 ⑤若有1 mol电子通过导线,则产生0.5 molH2 ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+ A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④ ·12· │ 化学·必修第二册·SJ 2.将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的 稀硫酸中一段时间,下列叙述正确的是 ( ) J J * " J /-F J  A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.甲中产生气泡的速率比乙中小 3.如图所示装置中,A、B为金属电极,C为电解质 溶液,观察到 A 极逐渐变细,B极上有气泡产 生,电流计指针发生偏转,由此可以判断下列各 组中的A、B、C物质成立的是 ( ) " # $ (A.A是Zn、B是Cu、C为稀硫酸 B.A是Fe、B是Ag、C为AgNO3 溶液 C.A是Al、B是 Mg、C为稀硫酸 D.A是Ag、B是Zn、C为盐酸 4.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极发生的电极反应是 ( ) A.2H2O+O2+4e-􀪅􀪅4OH- B.Fe2++2e-􀪅􀪅Fe C.2H++2e-􀪅􀪅H2↑ D.Fe3++e-􀪅􀪅Fe2+ 5.由锌片、铜片和200 mL稀硫酸组成的原电池如 图所示: ;O $V /-F (1)原电池的负极反应式是 ,正极反应式 是 。 (2)电流的方向是 。 (3)一段时间后,当在铜片上放出1.68 L (标准 状况)气体时,H2SO4 恰好消耗一半。则产生这 些气体的同时,共消耗 g锌,约有 个电子通过了导线,原硫 酸的物质的量浓度是 (设溶液体积不变)。 第2课时 化学电源   1.了解一次电池、二次电池、燃料电池等化学电池的特点及在生活中的应用。 2.掌握构成化学电源的基本要素,了解常见化学电源的工作原理。 知识点一 化学电源 e 1.化学电源 (1)分类 类别 一次电池 二次电池 燃料电池 特点 ①活性物质 (发生氧化还 原反应的物 质)消耗到一 定程度后,不 能再使用; ②电解质溶 液为胶体,不 流动 ①放电后 可 以 充 电,使 活 性物质获 得再生; ②可以多 次充电重 复使用 ①电极本身不包含 活性物质,只是一个 催化转化元件; ②工作时,燃料和氧 化剂由外部连续供 给,在电极上不断地 进行反应,生成物不 断地被排出 续表 举例 锌 锰 干 电 池等 铅 蓄 电 池、镍 氢 电 池、锂 电池等 氢氧燃料电池、甲 醇-空 气 燃 料 电 池等 (2)常见的化学电源 电池名称 电池组成 电池反应 锌 锰 干 电池 锌 筒 为 极,石墨棒为 极,ZnCl2 和 NH4Cl 作 Zn+2NH4Cl+ 2MnO2􀪅􀪅 Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH) ·22·