（学生版）9 第六章 第一节 第2课时 化学反应与电能-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（人教版）

化学·必修第二册 第2课时 化学反应与电能 课程标准 核心素养 1.通过实验探究，认识化学能可以 ①宏观辨识与 能从宏观（能量变化）和微观（电子转移）相 转化为电能，从氧化还原反应的 微观探析 结合的视角分析原电池的组成和工作原理 角度初步认识原电池的工作原理 2.通过对原电池的学习，体会提高 能根据教材中原电池原理的实验探究方案， ②科学探究与 燃料的燃烧效率、开发高能清洁 完成实验操作，观察物质及其变化的现象， 创新意识 燃料和研制新型电池的重要性 客观地进行记录，对实验现象作出解释 3.通过原电池的学习。能举出化 通过对原电池的学习，体会提高燃料的燃烧 学能转化为电能的实例，能辨识 ③科学态度与 效率、开发高能清洁燃料昨研制新型电池的 简单原电池的构成要素，并能分 社会责任 重要性。主动关系与资源开发等有关的社 析简单原电池的工作原理 会热点问题 教材梳理。探新知 一、化学能转化为电能 二、化学电池一新能源和可再生能源的重要 1.化学能间接转化为电能 组成部分 (1)过程 1.一次电池一锌锰干电池 燃料燃烧 化学能 热能 蒸汽轮机 机械能 发电机，电能 石墨棒 (2)关键 燃烧（氧化还原反应）。 MnO,糊 构造示意图 NH,CI糊 2.化学能直接转化为电能——原电池 锌筒 (1)定义：把 的装置叫原 电池。 (2)工作原理：（以铜一锌一稀硫酸原电 锌被氧化， 池为例) 工 负极 逐渐消耗 电极 电极 电子 反应 作 电极反应式 原 电解质 氯化铵糊 材料 名称 转移 类型 理 锌 负极 正极 被还原 铜 正极 放电后 充电 特点 电池反应的 便于携带，价格低 离子方程式 ·36· 第六章化学反应与能量 2.二次电池 3.发展中的燃料电池 常见 铅酸蓄电池、镍氢电池、 种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化 类型 锂离子电池等 剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的 二次电池 电化学反应装置 放电时 转化为 燃料电池 清洁、安全、高效等 (充电电池) 充电时： 转化为 能量转化率可以达到80%以上 特 特点 放电时发生的氧化还原反应， 点 反应物不是储存在电池内部，而 在充电时逆向进行，使电池恢 是从外部提供，供电量易于调节 复放电前的状态 ● 重难突破⊙释疑惑 要点一原电池的构成条件及正负极的判断 ○[典例示范] 1.构成电池 「典例1]如图所示，电流计指 -Zn (1)两极材料。两种活动性不同的金属或由金 针发生偏转，同时A极质量 属和能导电的非金属材料组成。 稀硫酸 减少，B极上有气泡产生，C (2)两极浸在电解质溶液中。 (3)形成闭合回路 为电解质溶液，下列说法错误的是( A.B极为原电池的正极 电极名称：负极 电极名称：正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 电极反应类型： 氧化反应 电极反应类型： C.C中阳离子向A极移动 还原反应 D.A极发生氧化反应 电解质溶液 2.正、负极的判断 [尝试解答] 负极 电极名称 正极 [规律总结]对于原电池工作原理常考查 活动性较强的金属 电极材料-活动性较弱的材料（能导电） 的几个方面可用顺口溜帮助掌握。原电池 流出电子的一极 电子流向流入电子的一极 分为两极；负极氧化正还原；电子由负流向 发生氧化反应一反应类型 发生还原反应 正；离子阳正阴向负。 阴离子移向的一极离子流向 阳离子移向的一极 ○[学以致用] 溶解的一极☐-实验现象质量增加或有气泡放出 1.关于原电池的叙述中正确的是 [温馨提示]在判断原电池正负极时，不要只根 A.构成原电池的两个电极必须是两种不同 据金属活动性的相对强弱，还要考虑电解质 溶液。 的金属 (1)Mg一AI和稀盐酸构成原电池中，Mg作 B.原电池是将化学能转变为电能的装置 负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH C.原电池工作时总是负极溶解，正极上有 溶液，A1作负极，Mg作正极。 物质生成 (2)AlCu和NaOH溶液构成的原电池 D.原电池的正极是还原剂发生反应，总是 中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓硝 酸，Cu作负极。 溶液中的阳离子在此被还原 ·37 化学·必修第二册 要点二 原电池原理的应用 情况下，两个电极的构成有如下情况：① 1.加快氧化还原反应的速率 活动性不同的两金属；②金属和非金属 如实验室中用Zn和稀硫酸反应制H2,常用 (常见的锌锰干电池)；③惰性电极（铂电极 粗锌，它产生H2的速率快。因为粗锌中的 或石墨电极)。 杂质、锌、稀硫酸形成原电池，加快了锌的腐 (2)电解质溶液的选择 蚀，使产生H2的速率加快。 电解质溶液一般要能够与负极发生反 2.比较金属的活动性强弱 应，或者考虑电解质溶液中溶解的其他 如把两种金属Zn和Cu用导线连接后，插 物质与电极反应（如空气中的氧气）。 入到稀硫酸中，能观察到Zn极溶解，Cu极 。[典例示范] 上有气泡产生，根据观察到的现象可以判断 [典例2]有a、b、c、d四个金属电极，有关的实 出Zn极是负极，Cu极是正极。由原电池原 验装置及部分实验现象如下： 理，可知金属的活动性：Zn>Cu,即原电池 A 中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金 a 属为正极。 实验 3.设计原电池 装置 稀硫酸 (1)依据 CuSO,溶液 装置三 稀硫酸 稀硫酸 装置一 装置三 装置四 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 a 极质b极有d极溶 在负极上被氧化)，氧化剂（电解质溶液中 部分 电流从 量减小，气体产解，c极 的阳离子)在正极上被还原。 实验 a 极流 极质 生，c极 有气体 (2)实例 现象 向d极 量增大 无变化 产生 以Zn+H,SO4—ZnSO,十H2个为例 负极反应：Zn-2e-=Zn2 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 电极反应 正极反应：2H++2e-=一H2个 ( A.a>b>c>d B.b>c>d>a 「a.负极：Zn 电极材料 b.正极：Cu或C(比Zn的活泼性差的 C.d>a>b>c D.a>b>d>c 及电解质 金属或导电的非金属)》 [尝试解答] c.电解质：稀硫酸 ○[学以致用] 2.100mL2mol·L1的盐酸与过量的锌反 Cu Zo 装置图 应，为加快速率，又不影响产生氢气的总量， 稀硫酸 可采用的方法是 ( A.加入适量的6mol·L1的盐酸 [温馨提示] 设计原电池的方法 B.加入数滴氯化铜溶液 (1)电极材料的选择 C.加入适量的蒸馏水 在原电池中，选择还原性较强的物质作 D.加入适量的氯化钠溶液 负极，原电池的电极必须能导电。一般 ·38· 第六章化学反应与能量 随堂自测。夯基础 1.下列设备工作时，是将化学能转化为电能 5.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCL3可用作 的是 催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血 A B C D 剂等。 (1)写出FeCL,溶液腐蚀印刷电路铜板的离 子方程式： (2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出 铅蓄电 锂离子电 太阳能 燃气灶 原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极 池充电 池放电 集热器 反应式。 2.如图所示装置，能够组成原电池的是( - 铜 锌白 锌 铜 锌 锌 稀硫酸 稀硫酸 硫酸铜溶液 乙醇溶液 A 2 C D 3.下列叙述正确的是 A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.锌锰干电池中，锌电极是正极 C.甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极是负 极，发生还原反应 D.废旧电池需回收集中处理的原因是为了 利用电池外壳的金属材料 4.如图为番茄电池，下列说法中正确的是() 电流计 © Zn 正极反应： A.一段时间后，锌片质量会变小 负极反应： B.铜电极附近会出现蓝色 C.电子由铜通过导线流向锌 @温馨提弱 学习至此，请完成配套训练 D.锌电极是该电池的正极 ·39·2.B「酸碱中和反应为放热反应，故盐酸和氢氧化钠溶液的 反应为放热反应，故A错误：铵盐和强碱的反应为吸热反 应，故Ba(OH)2·8H2O和NH,CI的反应吸热，故B正确； 金属和盐酸的反应为放热反应，故铝条和盐酸的反应为放热 反应，故C错误：物质的燃烧一定为放热反应，故蜡烛的燃 烧放热，故D错误。] 3.A[任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程 不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化， 但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变 化，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式 有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图象知， 该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中 放出了能量，D项错误。] 4.①③④② 5.解析：1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121k,所以 1molH与号mol0,完全燃烧生成1mol水蒸气时放出 热量242kJ,设断裂1molH一H键吸收的热量为x,则2X 463-2×496灯-x=242,解得x=436N。 答案：436k 第2课时化学反应与电能 教材梳理探新知 一、2.(1)化学能转化为电能(2)失电子 Zn-2e—Zn+氧化反应得电子 2H十2e一H2A还原反应 Zn十2H+-Zn2++H24 二、1.锌筒石墨棒二氧化锰不能 2.化学能电能电能化学能 重难突破释疑惑 典例示范 [典例1]C[原电池中，负极金属失去电子，溶解，质量减 小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、B、 C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两项正确：离子移动方 向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；负极 发生氧化反应，正极发生还原反应，D项正确。] [典例2]C[装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属 易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二 没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺 序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活 泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c, 选C。] ·9 参考答案 学以致用 1B[构成原电池电极的也可以是非金属导体，A项错；燃料 电池中负极不溶解，C项错；D选项应是氧化剂在原电池的 正极上发生还原反应。] 2.B[A项能加快反应速率，但增加了氢气的总量；C、D两项 不影响H,的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率；B项发生 反应C++Zn—Zn++Cu,形成Cu一Zn原电池，加快了 反应速率。] 随堂自测夯基础 1.B[A.铅蓄电池充电是电能转化为化学能，A项错误；B.锂 离子电池放电是将化学能转化为电能，B项正确；C.太阳能 集热器是太阳能转化为热能，C项错误；D.燃气灶是化学能 转化为热能，D项错误。] 2.C[A项，两电极材料相同，且不能发生氧化还原反应，不 能组成原电池，错误：B项，两电极材料相同，不能组成原电 池，错误；C项，装置为原电池，Zn为负极，Cu为正极，发生 反应Zn十Cu+一Z+十Cu,正确；D项，乙醇溶液不是电 解质溶液，不能组成原电池，错误。] 3.A[锌锰干电池中，锌电极是负极，B错误；甲烷燃料电池 中，通入甲烷的一极为负极，发生氧化反应，C错误；废旧电 池回收处理的主要原因是防止电池中的重金属阳离子对环 境造成污染，D错误。] 4.A[番茄电池中锌是负极，铜是正极，负极锌会失去电子溶 解，质量减小，A对、D错：铜极是正极，不参与电极反应，电 子由负极锌移向正极铜，C错：氢离子在铜片上得电子，从而 铜片上有气泡产生（氢气）。] 5.解析：负极发生氧化反应，反应式为Cu一2e—Cu+,正极 发生还原反应，反应式为2Fe++2e—2Fe+。负极：Cu: 正极：C或铂；电解质溶液：FeCL溶液。 答案：(1)2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2 (2)装置图 Cu C(或P) FeCl,溶液 正极反应：2Fe3++2e—2Fe2+ 负极反应：Cu-2eCu2+ 第二节化学反应的速率和限度 第1课时化学反应的速率 教材梳理探新知 一快慢诚少量增加量=兰 mol·L-1·s1mol· Ll·minl0.8mol·L-1·minl