1、第二章第二節 化學能與電能1.熟悉能源的分類和化學能與電能的轉化關系。2.知道原電池是利用氧化還原反應將化學能轉化為電能的裝置，通過實驗會說明原電池的原理，以及判斷原電池的正、負極。3.會正確書寫電極反應式，熟知原電池的應用。目標導航基礎知識導學重點難點探究隨堂達標檢測欄目索引分層訓練一、一次能源和二次能源 基礎知識導學答案1.能源按其來源可分為一次能源和二次能源。能源類別定義實例一次能源 _太陽能、風能、地熱能、潮汐能、 、 、_等二次能源_直接從自然界中取得的能源原煤石油天然氣由一次能源經過加工、轉換得到的能源電能(水電、火電、核電)、蒸汽能、機械能等答案2.二次能源火力發電(1)火力發電

2、原理：首先通過化石燃料燃燒，使 能轉變為 能，加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機，然后帶動發電機發電。(3)火力發電弊端：煤屬于不可再生資源，用一點少一點，用煤發電會造成資源的浪費。能量經過多次轉化，利用率低，能量損失大。煤燃燒會產生有害物質(如so2、co、no2、 等)，污染環境。化學熱化學熱機械電燃燒粉塵議一議判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”(1)根據一次能源和二次能源的劃分，氫氣為二次能源()(2)電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源()(3)火力發電是化學能間接轉化為電能的過程()(4)水力發電是將化學能轉化為電能的過程()答案二、化學能直接轉化為電能答

3、案1.按要求完成下列實驗，并填表實驗步驟現象解釋或說明_鋅片逐漸溶解，表面有氣泡；銅片表面無氣泡鋅與稀硫酸發生置換反應產生h2，而銅則不能鋅片逐漸溶解，銅片表面有氣泡，電流表指針發生偏轉鋅與稀硫酸反應，但氫氣在銅片上產生，導線中有電流_兩鋅片逐漸溶解且表面都有氣泡，電流表指針不偏轉鋅與稀硫酸反應，但導線中無電流無現象乙醇是非電解質，與zn、cu都不反應答案2.原電池(1)概念：是；原電池的反應本質是_ 反應。(2)構成條件原電池反應必須是 的氧化還原反應；具有 的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導電的非金屬)；兩電極均插入中；電解質溶液、電極、導線形成 。答案將化學能轉變為電能的裝置氧化還原自發

4、活動性不同電解質溶液閉合回路相關視頻(3)原電池的工作原理答案負極氧化反應zn-2e-=zn2+正極還原反應2h+2e-=h2原電池總反應式：_。zn2h=zn2h2(4)能量轉化過程：原電池在工作時， 極失電子，電子通過導線流向 極，被氧化性物質得到，閉合回路中形成電流， 能轉變為 能。答案負正化學電相關視頻議一議1.判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”(1)hclnaoh=naclh2o是放熱反應，可以設計成原電池()(2)將銅片和鋅片用導線連接插入酒精中，電流表指針發生偏轉()(3)在銅鋅稀硫酸原電池中，電子由鋅通過導線流向銅，再由銅通過電解質溶液到達鋅()(4)原電池中陽離子向正極移動

5、()(5)原電池中的負極反應一定是電極材料失電子()答案2.原電池中作負極的一定是活潑金屬，作正極的一定是不活潑金屬嗎？答案答案不一定。在原電池中的兩極可以都是活潑金屬(如znfe稀硫酸，zn作負極)，也可以都是不活潑金屬(如cuagagno3，cu作負極)也可以是一種金屬和一種能導電的非金屬(如cucagno3，cu作負極)。答案返回一、原電池的工作原理 重點難點探究例1如圖所示，電流表指針發生偏轉，同時a極質量減少，b極上有氣泡產生，c為電解質溶液，下列說法錯誤的是()a.b極為原電池的正極b.a、b、c可能分別為zn、cu、稀鹽酸c.c中陽離子向a極移動d.a極發生氧化反應解析答案解析解

6、析原電池中，負極金屬失去電子，溶解，質量減小，故a極是負極，b極是正極，根據構成情況可判斷a、b、c可能分別為zn、cu、稀鹽酸，a、b正確；離子移動方向：陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，c錯誤；負極發生氧化反應，正極發生還原反應，d正確。答案答案c1.原電池的工作原理歸納總結(1)反應類型：負極發生氧化反應，正極發生還原反應。(2)電子的移動方向：負極流出，經導線流向正極。(3)離子的移動方向：陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。2.原電池正、負極的判斷變式訓練1如圖是zn和cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片上記錄如下，在卡片上描述合理的是()實驗后的記錄：zn為正極

7、，cu為負極h向負極移動電子流動方向：從zn經外電路流向cucu極上有h2產生若有1 mol電子流過導線，則產生h2為0.5 mol正極的電極反應式為zn2e=zn2a. b.c. d.解析答案答案答案b二、原電池原理的應用例2有a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現象如下：實驗裝置部分實驗現象a極質量減小，b極質量增大b極有氣體產生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是()a.abcd b.bcdac.dabc d.abdc解析答案解析解析裝置一是原電池，a極質量減小，說明a極金屬易失去電子形成離子，故a極金屬比b極金屬活潑；

8、裝置二沒有形成原電池，可知b比c活潑，且c位于金屬活動性順序表中氫的后面；裝置三和四均形成原電池，易知d比c活潑，d比a活潑。因此四種金屬的活動性順序為dabc，故選c。c原電池原理的應用(1)比較金屬活動性作負極的金屬活動性強，作正極的金屬活動性弱。(2)改變化學反應速率如：在zn和稀硫酸反應時，滴加少量cuso4溶液，則zn置換出的銅和鋅能構成原電池的正、負極，從而加快zn與稀硫酸反應的速率。(3)設計原電池如：把fe2fe3=3fe2設計成原電池，可用fe作負極，銅(或石墨)作正極，fecl3溶液作電解質溶液。歸納總結(4)保護金屬設備如：船體是鋼鐵材料，在海水中易被腐蝕，在船體外殼焊接

9、上比鐵活潑的金屬(如zn)，則構成以zn、fe為電極的原電池，zn被消耗掉而fe得到保護。變式訓練2100 ml 2 moll1的鹽酸與過量的鋅反應，為加快速率，又不影響產生氫氣的總量，可采用的方法是()a.加入適量的6 moll1的鹽酸b.加入數滴氯化銅溶液c.加入適量的蒸餾水d.加入適量的氯化鈉溶液解析答案返回解析解析能加快反應速率，但增加了產生氫氣的總量，a錯誤；不影響h2的量，但稀釋了鹽酸，降低了反應速率，c、d錯誤；發生反應cu2zn=zn2cu，形成cuzn原電池，加快了反應速率，b正確。答案答案b返回1.下列敘述正確的是()原電池是把化學能轉化成電能的一種裝置原電池的正極發生氧化

10、反應，負極發生還原反應不能自發進行的氧化還原反應，通過原電池的裝置均可實現碳棒不能用來作原電池的正極反應cu2ag=2agcu2，能以原電池的形式來實現a. b. c. d. 隨堂達標檢測解析答案解析解析原電池是把化學能轉化為電能的一種裝置，正確；在發生反應時，原電池的正極要得到電子而發生還原反應，負極要失去電子而發生氧化反應，錯誤；銅與稀硫酸不能發生反應，若用銅作負極，碳棒作正極，稀硫酸作電解質溶液，組成原電池，此反應仍然不能發生，錯誤；因為碳棒可以用來作原電池的正極，錯誤；可以用銅作負極，碳棒作正極，agno3溶液作電解質溶液，組成原電池，此時即可發生反應cu2ag=2agcu2，正確。a

11、正確。答案答案a2.將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()a.兩個裝置都構成了原電池b.甲裝置構成了原電池，乙裝置沒有構成原電池c.兩燒杯中的鋅片上都有大量氣泡產生d.產生氣泡的速率甲比乙慢解析答案解析解析甲中構成了銅鋅原電池，鋅作負極，失電子；銅作正極，氫離子在銅極上得電子，生成氫氣；總反應式為znh2so4=znso4h2。乙裝置沒有構成原電池，因為沒有形成閉合電路。構成原電池后生成氫氣的速率加快。答案答案b3.x、y、z都是金屬，把x浸入z的硝酸鹽溶液中，x的表面有z析出，x和y組成原電池時，y為電池的負極。x、y、z三種金屬的活動性順序為()a

12、.xyz b.xzyc.yxz d.yzx解析解析根據原電池原理，負極的金屬比正極活潑，可知yx，根據金屬活動性順序和置換反應原理，可知xz，故有yxz。c解析答案4.已知金屬銹蝕的原理是在潮濕空氣中金屬表面形成水膜，金屬與雜質和水膜中溶解的電解質組成原電池，從而使金屬銹蝕加快，下列制品的鍍層損壞后，金屬腐蝕速率最快的是()a.鍍鋁塑扣 b.食品罐頭盒(鍍錫鐵盒)c.白鐵水桶(鍍鋅) d.鍍銀銅質獎章解析解析在構成原電池反應中，被腐蝕的是較活潑的作負極的金屬，根據金屬活動順序表， zn、al比fe較活潑，fe比sn(錫)、cu比ag較活潑，而fe比cu活潑，故鍍錫鐵盒鍍層破壞后腐蝕最快。解析答

13、案b5.現有如下兩個反應：(a)naohhcl=naclh2o(b)cu2ag=2agcu2(1)根據兩反應本質，判斷能否設計成原電池_。解析答案解析解析只有自發的氧化還原反應才能設計成原電池，(b)是氧化還原反應且能自發進行。(a)不能，(b)可以(2)如果不能，說明其原因_。解析答案解析解析根據電池反應式cu2ag=2agcu2可知，cu失電子作負極，負極材料是cu，正極材料應是比銅不活潑的金屬或能導電的非金屬；ag得電子，所以此電解質溶液只能為agno3溶液。(a)不是氧化還原反應，沒有電子轉移(3)如果可以，則寫出正、負極材料、其電極反應式、反應類型(“氧化反應”或“還原反應”)：負極

14、：_，_，_。正極：_，_ _，_。cucu2e=cu2氧化反應碳棒、ag、鉑、金(任選一)2ag2e=2ag還原反應返回基礎過關分層訓練解析答案題組題組1能源判斷能源判斷1.下列有關能源的說法錯誤的是()a.風能是人類通過風車等工具獲取的能源，但屬于一次能源b.在即將到來的新能源時代，核能、太陽能、氫能將成為主要能源c.月球土壤中含有豐富的質量數為3的氦，它可作為未來核能的重要原料d.原電池把化學能直接轉化為電能，所以由原電池提供的電能是一次能源解析解析風能是直接從自然界中取得的能源，屬于一次能源，原電池提供的電能是由化學能轉化而得到的，不是直接獲得的，屬于二次能源，a正確，d錯誤；隨著時代

15、的發展，化石能源逐漸枯竭，所以新能源時代污染小的核能、太陽能、氫能將成為主要能源，b、c正確。答案答案d答案題組題組2原電池及正負極的判斷原電池及正負極的判斷2.下列裝置可以構成原電池的是()c解析答案3.按下圖裝置進行實驗，若x軸表示流入正極的電子的物質的量，則y軸可以表示()a. b. c. d.解析解析根據圖中裝置可判斷，fe、ag、agno3構成的原電池中，活潑金屬fe為負極，ag為正極，fe和硝酸銀之間發生氧化還原反應，所以銀離子濃度減小，硝酸根濃度不變，正確、錯誤；在負極上金屬鐵本身失電子，即a棒質量減輕，正確；正極b棒上析出金屬銀，即b棒質量增加，錯誤；負極上金屬鐵本身失電子，正

16、極ag上析出金屬銀，所以溶液的質量是增加了fe，但是析出了ag，在轉移電子數相等情況下，析出的金屬質量多，所以溶液質量減輕，但不能為零，錯誤。a正確。答案答案a4.在如右圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強，b為碳棒，關于此裝置的下列敘述不正確的是()a.碳棒上有氣體放出，溶液ph變大b.a是正極，b是負極c.導線中有電子流動，電子從a極到b極d.a極上發生了氧化反應解析答案解析解析顯然，電極a、b與電解質溶液稀h2so4組成原電池。因活潑性ab(碳棒)，所以a為電池的負極，b為正極。電極反應式：a(負)極：ane=an(氧化反應)由于正極放電消耗h，溶液中c(h)減小，ph增大，在外電路中

17、，電子由a極流出經電流表流向b極。答案答案b解析答案5.某原電池裝置如圖所示，電池總反應為2agcl2=2agcl。下列說法正確的是()a.正極反應為agcle=agclb.放電時，交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成c.若用nacl溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之改變d.當電路中轉移0.01 mol e時，交換膜左側溶液中約減少0.02 mol離子解析解析根據電池總反應可以看出cl2得電子，ag失電子，所以在原電池中cl2在正極上發生還原反應，ag在負極上發生氧化反應。正極反應為cl22e=2cl，a錯誤；因為電解質溶液為鹽酸，所以負極上ag失電子生成的ag隨即與附近的cl反應，b錯誤；用氯化鈉

18、代替鹽酸后，電極反應不發生改變，c錯誤；當電路中轉移0.01 mol e時，負極生成0.01 mol ag，由于agcl=agcl，所以消耗掉0.01 mol cl，由于電荷守恒，同時有0.01 mol h通過陽離子變換膜轉移至右側溶液中，d正確。答案答案d解析答案題組題組3原電池工作原理及應用原電池工作原理及應用6.如右圖所示裝置，電流表指針發生偏轉，同時a極逐漸變粗，b極逐漸變細，c為電解質溶液，則a、b、c應是下列各組中的()a.a是zn，b是cu，c為稀硫酸b.a是cu，b是zn，c為稀硫酸c.a是fe，b是ag，c為稀agno3溶液d.a是ag，b是fe，c為稀agno3溶液解析解析

19、a極逐漸變粗，說明a極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在a極上析出；b極逐漸變細，說明b極為原電池的負極，失去電子后變成離子進入溶液中。a和b中的反應為znh2so4=znso4h2，則a中a極變細，b中a極不變。c和d兩項中的反應為fe2agno3=2agfe(no3)2，其中c中a極變細，d中a極變粗。答案答案d解析答案7.一個原電池的總反應的離子方程式是zncu2=zn2cu，該原電池的合理組成是() 正極負極電解質溶液azncucucl2bcuznh2so4ccuzncuso4dznfecucl2解析解析由總反應式知，zn被氧化作原電池的負極，符合條件的有b、c兩項，電解質

20、溶液中cu22e=cu，b選項中是2h2e=h2，c正確。c解析答案8.各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為()a. b.c. d.解析解析實質均為原電池裝置。中fe為正極，被保護；中fe為負極，均被腐蝕。但相對來說，fe和cu的金屬活動性差別較fe和sn的差別大，故fecu原電池中的fe被腐蝕得更快；中不能構成原電池，僅發生化學腐蝕反應。c9.利用反應2cuo22h2so4=2cuso42h2o可制備cuso4，若將該反應設計為原電池。(1)負極材料是_(寫名稱)，電極反應為_。(2)正極電極反應式為_。銅cu2e=cu2o24e4h=2h2o負解析答案10.根據下列事實：ab2

21、=a2b；d2h2o=d(oh)2h2；以b、e為電極與e的鹽溶液組成原電池，電極反應為e22e=e，b2e=b2，由此可知a2、b2、d2、e2的氧化性強弱關系是_ 。能力提升 解析答案解析解析由金屬活動性的判斷條件知，中ab；d是很活潑的金屬；中be；所以金屬性為dabe，對應陽離子的氧化性恰好相反。a2d2e2b211.如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡。小心地往燒杯中央滴入cuso4溶液。(1)片刻后可觀察到的現象是(指懸吊的金屬圈)_ (填字母)。a.鐵圈和銀圈左右搖擺不定b.保持平衡狀態不變c.鐵圈向下傾斜d.銀圈向下傾斜(2)產生上述現象的原因是_。(3)寫出反應的化學方程式：_。解析答案解析解析加入cuso4溶液后，構成feag原電池，fe失電子作負極，質量減輕，cu2在正極銀圈上得電子，生成金屬銅沉積在上面使其質量增加。答案答案(1)d(2)加入cuso4溶液后，構成feag原電池，鐵溶解，質量減輕，cu2在銀圈上得電子，生成cu沉積在其上，質量增加(3)fecuso4=