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1、第二章 第二节 化学能与电能,第1课时 化学能转化为电能,1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，以及判断原电池的正、负极。 3.会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、一次能源和二次能源,基础知识导学,答案,1.能源按其来源可分为一次能源和二次能源。,直接从自然界中取得的能源,原煤,石油,天然气,由一次能源经过加工、转换得 到的能源,电能(水电、火电、核电)、 蒸汽能、机械能等,答案,2.二次能源火力发电 (1)火力发电原理
2、：首先通过化石燃料燃烧，使 能转变为 能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。,(3)火力发电弊端：煤属于不可再生资源，用一点少一点，用煤发电会造成资源的浪费。 能量经过多次转化，利用率低，能量损失大。 煤燃烧会产生有害物质(如SO2、CO、NO2、 等)，污染环境。,化学,热,化学,热,机械,电,燃烧,粉尘,议一议 判断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源( ) (2)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源( ) (3)火力发电是化学能间接转化为电能的过程( ) (4)水力发电是将化学能转化为电能的过
3、程( ),答案,二、化学能直接转化为电能,答案,1.按要求完成下列实验，并填表,锌片逐渐溶解，表面有气泡； 铜片表面无气泡,锌与稀硫酸发生置换 反应产生H2，而铜则 不能,锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流表指针发生偏转,锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流,两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流表指针不偏转,锌与稀硫酸反应，但 导线中无电流,无现象,乙醇是非电解质， 与Zn、Cu都不反应,答案,2.原电池 (1)概念：是 ；原电池的反应本质是_ 反应。 (2)构成条件 原电池反应必须是 的氧化还原反应； 具有 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； 两电极均插入 中； 电解
4、质溶液、电极、导线形成 。,答案,将化学能转变为电能的装置,氧化还原,自发,活动性不同,电解质溶液,闭合回路,相关视频,(3)原电池的工作原理,答案,负极,氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,正极,还原反应,2H+2e-=H2,原电池总反应式：_。,Zn2H=Zn2H2,(4)能量转化过程：原电池在工作时， 极失电子，电子通过导线流向 极，被氧化性物质得到，闭合回路中形成电流， 能转变为 能。,答案,负,正,化学,电,相关视频,议一议 1.判断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)HClNaOH=NaClH2O是放热反应，可以设计成原电池( ) (2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指
5、针发生偏转( ) (3)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( ) (4)原电池中阳离子向正极移动( ) (5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子( ),答案,2.原电池中作负极的一定是活泼金属，作正极的一定是不活泼金属吗？ 答案 不一定。在原电池中的两极可以都是活泼金属(如ZnFe稀硫酸，Zn作负极)，也可以都是不活泼金属(如CuAgAgNO3，Cu作负极)也可以是一种金属和一种能导电的非金属(如CuCAgNO3，Cu作负极)。,答案,返回,一、原电池的工作原理,重点难点探究,例1 如图所示，电流表指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为
6、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、稀盐酸 C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应,解析答案,解析 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错误； 负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D正确。 答案 C,1.原电池的工作原理,归纳总结,(1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 (2)电子的移动方向：负极流出，经导线流向正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向正极移动
7、，阴离子向负极移动。,2.原电池正、负极的判断,变式训练1 如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，在卡片上描述合理的是( ) 实验后的记录：,A. B. C. D.,解析答案,答案 B,二、原电池原理的应用 例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：,由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A.abcd B.bcda C.dabc D.abdc,解析答案,解析 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；
8、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dabc，故选C。,C,原电池原理的应用 (1)比较金属活动性 作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。 (2)改变化学反应速率 如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正、负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。 (3)设计原电池 如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。,归纳总结,(4)保护金属设备 如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极
9、的原电池，Zn被消耗掉而Fe得到保护。,变式训练2 100 mL 2 molL1的盐酸与过量的锌反应，为加快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是( ) A.加入适量的6 molL1的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量的蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液,解析答案,返回,解析 能加快反应速率，但增加了产生氢气的总量，A错误； 不影响H2的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率，C、D错误； 发生反应Cu2Zn=Zn2Cu，形成CuZn原电池，加快了反应速率，B正确。 答案 B,返回,1.下列叙述正确的是( ) 原电池是把化学能转化成电能的一种装置 原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反
10、应 不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现 碳棒不能用来作原电池的正极 反应Cu2Ag=2AgCu2，能以原电池的形式来实现 A. B. C. D.,随堂达标检测,解析答案,1,2,3,4,5,解析 原电池是把化学能转化为电能的一种装置，正确； 在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负极要失去电子而发生氧化反应，错误； 铜与稀硫酸不能发生反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成原电池，此反应仍然不能发生，错误； 因为碳棒可以用来作原电池的正极，错误； 可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应Cu2Ag=2A
11、gCu2，正确。A正确。 答案 A,1,2,3,4,5,2.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )A.两个装置都构成了原电池 B.甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池 C.两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生 D.产生气泡的速率甲比乙慢,1,2,3,4,5,解析答案,解析 甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为ZnH2SO4=ZnSO4H2。 乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。 答案 B,1,2,3,4,5,3.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中
12、，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) A.XYZ B.XZY C.YXZ D.YZX 解析 根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知YX，根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知XZ，故有YXZ。,1,2,3,4,5,C,解析答案,4.已知金属锈蚀的原理是在潮湿空气中金属表面形成水膜，金属与杂质和水膜中溶解的电解质组成原电池，从而使金属锈蚀加快，下列制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是( ) A.镀铝塑扣 B.食品罐头盒(镀锡铁盒) C.白铁水桶(镀锌) D.镀银铜质奖章 解析 在构成原电池反应中，被腐蚀的是较活泼的作负极的金属，根据
13、金属活动顺序表， Zn、Al比Fe较活泼，Fe比Sn(锡)、Cu比Ag较活泼，而Fe比Cu活泼，故镀锡铁盒镀层破坏后腐蚀最快。,解析答案,1,2,3,4,5,B,5.现有如下两个反应： (A)NaOHHCl=NaClH2O (B)Cu2Ag=2AgCu2 (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。,1,2,3,4,5,解析答案,解析 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，(B)是氧化还原反应且能自发进行。,(A)不能，(B)可以,(2)如果不能，说明其原因_。,1,2,3,4,5,解析答案,解析 根据电池反应式Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu，正极材料应是比
14、铜不活泼的金属或能导电的非金属； Ag得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液。,(A)不是氧化还原反应，没有电子转移,(3)如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式、反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)： 负极：_，_，_。 正极：_，_ _，_。,Cu,Cu2e=Cu2,氧化反应,碳棒、Ag、铂、金(任选一),2Ag2e=2Ag,还原反应,返回,基础过关,分层训练,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,题组1 能源判断 1.下列有关能源的说法错误的是( ) A.风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源 B.在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢
15、能将成为主要能源 C.月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料 D.原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析 风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，A正确，D错误； 随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B、C正确。 答案 D,答案,题组2 原电池及正负极的判断 2.下列装置可以构成原电池的是( ),C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,
