【课堂新坐标】16-17学年高中化学鲁教版必修2教师用书第2章-第3节化学反应的利用-第2课时含解析.docVIP

第2课时　化学反应为人类提供能量 1.了解原电池的构成和工作原理。?重点?2.知道构成原电池的条件。3.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。4.了解常见的化学电源。 基础·初探] 1．原电池工作原理演示实验 装置 现象 铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，灯泡发亮 结论 导线中有电流通过，化学反应中化学能转化为电能 解释 当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时： ①锌原子失去电子被氧化为Zn2＋进入溶液 ②电子由锌片通过导线流向铜片 ③溶液中的H＋从铜片上获得电子被还原为H2而逸出，就这样电子在导线上做定向移动，形成电流 2.原电池 (1)概念：利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件 理论上，自发的氧化还原反应均可设计构成原电池。 具体条件是①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中； ③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 (3)工作原理 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 3．常见电池 (1)干电池：又称一次电池，如锌锰电池。 (2)蓄电池：又称二次电池，如铅蓄电池、锂离子电池。 (3)燃料电池：其能量转换效率高，对环境无污染。 (1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。(　　) (2)负极失去电子发生氧化反应。(　　) (3)正极是电子流出极。(　　) (4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀H2SO4中，锌片上有大量气泡产生。(　　) 【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 合作·探究] 探究背景] 已知有下列装置： 探究问题] 1．能构成原电池装置的有哪组？ 【提示】　A、B 2．不能构成原电池装置的原因是什么？ 【提示】　C装置中蔗糖溶液为非电解质溶液；D装置中没形成闭合回路。 3．试用2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计出原电池装置图。(标出电子流向和正、负极) 【提示】　 核心·突破] 1．原电池正、负极的“四种”判断方法 2．原电池原理的应用 题组·冲关] 题组1　原电池工作原理 1．(2016·石家庄高一检测)如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．铜是负极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 【解析】　由图可知，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电子流向与电流方向相反。 【答案】　D 2．如图，a在金属活动性顺序表中排在氢之前，b为碳棒，下列说法中不正确的是(　　) A．a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应 B．碳棒上有气体逸出 C．导线上有电流，电子流动方向从a→b D．反应后a极质量减小 【解析】　在该原电池中，a为负极，发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，故A错；电子从a→b，H＋在正极上得电子生成H2，a逐渐溶解，质量减小，故B、C、D正确。 【答案】　A 3．如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是(　　)【导学号 M N R A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 铁 铜 硝酸银 D 铜 铁 蔗糖溶液 【解析】　由于D中蔗糖溶液不是电解质溶液，故D不正确；M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A不正确。 【答案】　C 4．如图所示，在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为______极，该电极上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_________，锌片上观察到的现象为____________；银为______极，电极上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式是_________，银片上观察到的现象是______________________________。 【解析】　在银、锌及CuSO4溶液形成的原电池中，由于活动性Zn＞Ag，所以，Zn作负极：Zn－2e－===Zn2＋，Zn片逐渐溶解；Ag作正极：Cu2＋＋2e－===Cu，析出的Cu沉积在Ag片上。 【答案】　负　氧化　Zn－2e－===Zn2＋　Zn片逐渐溶解　正　还原　Cu2＋＋2e－===Cu　银片上有红色物质析出 题组2　原电池原理的应用 5．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是(　　) A．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O C．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 D．2H2＋O2===2H2O 【解析】　原电池的化学反应原理是自发的氧化还原反应，有电子的转移，而A项中的反应是中和反应，没有