[高一理化生]高一化学必修2《名师一号》答案详解221.ppt

共 66 页 第二节 化学能与电能 目标导学 (学生用书P37) 1.理解化学能与电能之间转化的实质? 2.掌握原电池概念?原理?组成及应用? 3.了解生活中常用的化学电源和新型化学电池? 4.能够正确书写电极反应式? 5.使学生形成高效利用燃料?不浪费能源积极开发高能清洁燃料的意识? 第1课时 化学能转化为电能 课前自主学习 (学生用书P37) 一?一次能源和二次能源 1.一次能源:直接从自然界中取得的能源?如流水?风力?原煤?石油?天然气?天然铀矿等? 2.二次能源:一次能源经加工?转换得到的能源,如电力?蒸气等? 3.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,又称电力? 二?化学能与电能的相互转化 1.燃煤发电的能量转化 (1)过程: (2)燃烧是使化学能转换为电能的关键? 2.原电池 (1)定义:将化学能转变为电能的装置? (2)工作原理(以Cu—Zn原电池为例):由于锌和铜的活泼性不同,锌失去电子,被氧化,作负极,电子通过导线流向铜片,铜片作正极,溶液中的H+从铜片上获得电子被还原成氢原子,氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出? (3)电极反应式:锌片:Zn-2e-====Zn2+(氧化反应) 铜片:2H++2e-====H2↑(还原反应) (4)化学电池的本质是氧化还原反应,化学能 电能 思考与交流:根据课本原电池实验,推测原电池构成的条件有什么? 提示:1.电解质溶液? 2.两个电极,其中一个相对较活泼,另一个相对较不活泼?两个电极直接或间接地连接在一起,并插入电解质溶液中? 3.能自发地发生氧化还原反应? 4.形成闭合电路? 课堂深化探究 (学生用书P37) 二?原电池原理的应用 1.加快氧化还原反应的速率?如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,用粗Zn产生H2的速率快?原因是粗锌中的杂质和粗锌?稀H2SO4溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2的速率加快? 如果用纯Zn,可以在稀H2SO4溶液中加入少量CuSO4溶液,也同样会加快产生H2的速率,原因是Cu2++Zn====Cu+Zn2+,Zn和生成的Cu在稀H2SO4的溶液中形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2速率加快? 2.判断金属的活动性强弱 例如:有两种金属a和b,用导线连接后插入到稀H2SO4中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生,根据电极现象判断出a是负极,b是正极,由原电池原理可知,金属活动性ab,即原电池中,活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极? 3.设计原电池 例如:利用Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2的氧化还原反应设计原电池,由反应式可知:Cu失去电子作负极,FeCl3(Fe3+)在正[TP中67.TIF,Y]极上得到电子,且作电解质溶液,正极为活泼性比Cu弱的金属或导电的非金属等?如右图该原电池的电极反应式: 负极(Cu):Cu-2e-====Cu2+(氧化反应) 正极(C):2Fe3++2e-====2Fe2+(还原反应) 典例剖析 (学生用书P38) 知识点一 原电池的形成条件 例1 下列8个装置中,属于原电池的是________(填序号)? 〔解析〕 A?B项中均只有1个电极,C项中两电极的活泼性相同,E项中酒精为非电解质,H项中没有形成闭合回路;所以A?B?C?E?H 5项都不能形成原电池;D?F?G 3项符合原电池的构成条件,可以形成原电池? 知识点二 原电池原理 例2 关于锌?铜和稀硫酸构成的原电池的下列说法中正确的是( ) A.锌是负极?铜是正极 B.电子从铜片经导线流向锌片 C.负极的反应式为2H++2e-====H2↑ D.反应一段时间后,溶液的pH升高 〔解析〕 由于Zn比Cu活泼,在形成的原电池中,Zn是负极,Cu是正极;电子从Zn片经导线流向Cu片;负极的反应式为Zn-2e-====Zn2+,正极的反应式为2H++2e-====H2↑;反应一段时间后,因c(H+)减小,故溶液的pH升高? 〔点评〕 正确理解并熟记原电池原理是解题的基础;(1)电极名称规定:活泼金属是负极,相对不活泼的金属或非金属是正极;(2)在外电路,电子由负极流向正极,电流由正极流入负极;(3)电极反应式:负极:还原剂-ne-====氧化产物,正极:氧化剂+ne-====还原产物;正极上得电子发生还原反应的物质可能是溶液中的阳离子,也可能是电解质溶液中溶解的O2,而正极本身不损耗?负极上失电子的物质可能是电极本身,也可能是其他物质发生氧化反应? 知识点三 原电池原理的应用 例3 有A?B?C?D四块金属片,进行如下实验: ①A?B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极; ②C?D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液