人教版高中化学必修第2册 第六章 第一节 第2课时化学反应与电能 (2).docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

第2课时化学反应与电能

[核心素养发展目标]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。

一、火力发电——化学能间接转化为电能

1.我国目前电能主要来自火力发电，其次来自水力发电。

2.火力发电的原理

首先通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，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.能量转换过程

化学能eq\o(――→,\s\up7(燃料燃烧))热能eq\o(――→,\s\up7(蒸汽轮机))机械能eq\o(――→,\s\up7(发电机))电能

燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：

(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________。

(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是________，氧化剂是________。

(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为________能和________能。

(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？

________________________________________________________________________。

答案(1)

(2)碳氧气(3)热光

(4)①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境

二、原电池——化学能直接转化为电能

1.实验探究

实验操作

实验现象

原因解释

(1)

Zn片：锌片溶解，表面产生无色气泡

Cu片：无变化

反应的离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气

(2)

Zn片是否溶解：溶解

Cu片上是否有气泡：有气泡

电流表A指针偏转

电流表指针偏转说明：导线中有电流

Cu片上有气泡说明：溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出

2.原电池的概念

原电池是把化学能转化为电能的装置；

原电池的反应本质是氧化还原反应。

3.原电池的工作原理

(1)分析下图并填空

原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

(2)能量转化：化学能转变为电能。

4.原电池的构成条件

理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。

装置条件：(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：两电极用导线相连，形成闭合回路。

(1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程()

(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池()

(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转()

(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()

(6)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子()

答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×

1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是________(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：________________________________。

答案③⑤

①只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥电解质溶液(内电路)未形成闭合回路

原电池的判定方法

一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。

2.(电极名称的判断)根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：

(1)若X为Zn，Y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________，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。

(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为________(填电极名称)，判断依据________________；铜电极的名称是________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。

(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为________(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是________________；X电极的名称是________________。

答案(1)负极锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)正极Cu

(2)正极铜的活泼性