《化学能与电能》(第2课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。
◆教材分析
本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。
◆思路分析
在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢？通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。
◆教学目标
【知识与技能】
1、复习原电池原理；
2、掌握简单的电极反应的书写；
3、了解常见化学电池的组成与应用；
4、了解新型燃料电池的组成和工作原理。
【过程与方法】
1、通过实验培养学生观察能力与分析思维能力；
2、通过化学实验引导学生以问题为中心的学习方法。学会发现问题、解决问题的方法。加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法。
【情感态度与价值观】
1、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值；
2、感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。
◆教学重难点
【教学重点】
原电池的原理。
【教学难点】
原电池原理在生产、生活中的实际运用。
◆教学过程
让学生展示自己制作的“水果电池”并演示，“水果电池”能使二极管发光。
【复习提问】
下列装置哪些可以形成原电池?
若能形成原电池写出电极反应式,并指出电子流动方向。
【小结】
1．原电池：将化学能转变为电能的装置。
2、组成原电池的条件：
①有两种活泼性不同的金属或金属跟导电非金属作电极且用导体相连；
②有电解质溶液或熔融的电解质；
③电极与电解质溶液组成闭合回路；
④具备能自发发生的氧化还原反应（通常为原电池的负极与电解质溶液之间的氧化还原反应）。
注意：很活泼的金属不能作原电池的负极，如K、Na、Ca等
【练习一】
【练习二】
3．两极的名称及判断方法：
负极：发生氧化反应的一极，电子流出的一极；
正极：发生还原反应的一极，电子流入的一极。
判断方法：
①根据组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；
②根据电流方向或电子流动方向判断：电流由正极流向负极，电子由负极流向正极；
③根据原电池里电解质溶液中离子的定向流动方向判断：原电池里电解质溶液中，阳离
子向正极移动，阴离子向负极移动；
④根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应；
⑤根据现象判断：溶解的一极为负极，增重或有气泡产生的一极为正极。
【练习三】
【练习四】
用镁、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、氢氧化钠溶液中，判断原电池的正极、负极。【练习五】
用铜、铝作电极构成原电池，分别插入稀硫酸、浓硝酸溶液中，判断原电池的正极、负极，并写出相关电极反应。
归纳：
电极的活泼性除了与金属活动性有关外，还与电解质溶液的环境有关，由此可见，“谁活泼谁负极”作为原电池中电极判断的方法并不是万能的，应该根据原电池两极发生的变化来判断：负极总是发生失电子的氧化反应，正极总是发生得电子的还原反应。
4．电极反应式和总反应式：以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例
负极(锌片)：Zn－2e－==Zn2＋（氧化反应）
正极(铜片)：2H＋＋2e－==H2↑（还原反应）
总反应：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑
5．原电池原理的应用：
（1）加快氧化还原反应的速率。
（2）制造多种多样的化学电源。
（3）比较金属活动性的强弱。
（4）防止金属的腐蚀。
二．发展中的化学电源
1、干电池
常见的化学电池是锌锰电池
负极（锌）：Zn－2e—＝Zn2＋（氧化反应）
正极（石墨）：2NH4＋＋2e—＝2NH3↑＋H2↑（还原反应）
【学与问】原电池的缺陷：即使断开外电路时，负极也在反应，使得原电池无法长时间储放。锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效（作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性）使用和保存时应注意什么？
自己收集废旧干电池将其破开观察干电池
改进原电池的策略
关键问题：在断开外电路时，让负极化学反应停止或者缓慢反应
技术攻关方向：改换电解质——干电池、碱性电池
改换电极材料——燃料电池
【讲解】为了延长电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。
2、充电电池
充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。
（1）铅蓄电池
（2）镍－镉碱性蓄电池
（3）新一代可充电的绿色电池——锂离子电池
特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
学生阅读课本P40观察其构造
3、燃料电池
氢氧燃料电池：是一种高效、环境友好的发电装置。
让学生通过阅读课本了解各种化学电源，通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。
【思考与交流】
如何科学合理地使用充电电池？
废旧电池的回收利用
废电池中含有汞、镉、铬、铅等等大量毒性很强的重金属，随处丢弃会给土壤、水源等环境造成严重的污染，并通过人类的食物链给人体健康造成威胁和危害。另一方面，废电池中的有色金属是宝贵的自然资源，如果能回收再利用这些废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的破坏，而且也是对资源的节约。
◆教学反思
本节课是一节以学生为主体的实验探究式新课，通过创设情景，引导学生进入探索的情境之中，如引入课题时，将一音乐卡的纽扣电池拆除，再将锌片与铜片分别连接其正极、负极，平行插入稀硫酸中，优美的音乐声缓缓响起，立刻就将学生的注意力集中起来，产生探究的欲望，然后让自主实验探究成为学生实践体验的一部分，通过自主实验，启发引导，小组合作，讨论分析等方法，让实验成为帮助学生开展探究活动的积极手段，并在其过程中培养他们基本技能，激发他们的探究热情，激发学生的学习积极性。通过科学探究实验，分别
改变金属的连接方式，更换电解质溶液及电极等实验,对原电池的构成条件进行深入探究，通过反复的改变条件进行探索，使学生的认知结构不断发展，从而提高学生的分析问题和解决问题的能力，通过让学生制作“水果电池”，进一步验证、巩固所学知识，开阔视野，培养学生创新意识，把探究教学内容迁移和拓展。从整节课的教学过程来看，它重在探究、重在实践。在实验探究中，不仅激发学生学习兴趣获得知识，更能启迪学生思维、培养科学精神和创新能力，为学生的进一步发展创造一个新的局面。在实践会交流，学会合作，并意识到合作是学习的有效途径，培养集体意识，很好实现化学教学的情感目标。从整体教学效果来看，通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索，学生对知识点的掌握是相当不错的，原电池的原理及形成条件，学生都能轻松、愉快地掌握并应用，充分发挥了学生的主体作用和教师的主导作用，达到了预期的教学效果，为后面的新内容的学习打下坚实的基础。同时，通过实践——认识——再实践的亲身体验的学习过程，加深了对知识的理解。更重要的是，也给学生充分展示自己的机会，使课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现学生的主体地位,大大激发学习积极性。
7-23 化学能与电能 知识点 1、原电池的概念将化学能转变成电能的装置 2、组成原电池的条件 ① ② ③ ④ 3、原电池的原理 负极----______的金属--- 电子------发生反应 正极----_______的金属---- 电子----发生反应 外电路：电子流向：电流流向： 内电路：电子流？电流流向： 阴离子流向：阳离子流向： 原电池正负极的判断： a、根据活动性判断： 例：特殊： b、根据反应本质来判断：失电子的一定是负极（电子从负极发出），化合价升高。 例：Zn + 2MnO2 + NH4+ =Zn2+ + Mn203 + NH3 + H2O c、从现象来判断：负极一般会溶解（质量减轻）。正极一般产生气泡。 如：在某一原电池反应中，原电池两极A、B，A极冒气泡，则？A溶解，则？ 例1．（9分）（2007海南·14）依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+ Cu（s）== Cu2+（aq）+ 2Ag（s）设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： （1）电极X的材料是；电解质溶液Y是； （2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；
X电极上发生的电极反应为； （3）外电路中的电子是从电极流向电极。 例2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为[ ] A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A 4、阳离子放电顺(氧化性强弱顺序)：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2+＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋ 5、锌铜原电池（硫酸电解质）： 负极： 正极： 总反应： 现象： 盐桥（锌铜原电池） 例3（08年广东化学·5）用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①②B．②③C．②④D．③④
化学能与电能 【学习目标】： 1、知识与技能目标： (1)．获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。 (2)．形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。 2、过程与方法目标： (1)．经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 (2)．能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。 3、情感态度价值观： (1)．发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘。 (2)．关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 【学习重难点】： 重点：初步认识原电池概念、原理、构成及应用；认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。 难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。 【学习过程】 【资料卡片】：热电厂生产的过程 利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。中国煤炭的44％用来发电。中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟 - 1 -
尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。 【合作探究】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？能否将化学能直接转化为电能？ 一、化学能直接转化为电能的原理与装置 【学生活动】阅读课本P40内容，思考问题：氧化剂和还原剂之间电子是怎样转移的？能量又是怎样转化的？ 【实验探究】１、探究Cu-Zn原电池原理实验： 【问题与讨论】（1） （3）在实验④和实验⑤中，用化学反应方程式表示出氧化反应、还原反应。 Zn片：反应 Cu片：反应 总的离子反应： 【思考交流】 1、原电池概念： - 1 -
第二节化学能与电能 (第1课时) 一、三维目标 知识与技能 1、获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完 成化学能与电能转化的化学实验。 2、形成原电池的概念，探究构成原电池的条件 过程与方法 1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基 本方法，提高科学探究的能力 2、能对自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自己学习 化学的能力。 情感态度与价值观 1、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化电能的奥秘体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学 世界的奇妙与和谐。 2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 二、教学重点 原电池的概念与构成条件 三、教学难点 用己经学过的有关知识探究化学能与电能的条件和装置 四、教学过程 [引入]在化学反应中，物质中的化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转变为热能。那么，物质中的化学能能不能转化为电能呢？请同学们阅读教材中火力发电站工作原理示意图，简要说明火力发电站的工作原理。 [板书]第二节化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化 [学生]火力发电是通过化石燃料的燃烧，使化学能转变为电能，加热水使之汽化为蒸汽以推动汽轮机，
然后带动发电机发电。 [板书]化学能→热能→机械能→电能 [讲述]从上面的分析我们可以看出，火力发电的过程中能量的转化还是比较复杂的，化学能首先要转人为热能，热能再转化为机械能，机械能最后再转化为电能，由于在能量转化过程中，每一过程都有能量损失，过程越复杂能量损失越多，所以我们说火力发电过程中化学能转化为电能效率还是比较低的。 [设问]如何克服这一问题呢？由于火力发电过程比较多，造成能量转化效率比较低，如果我们能设计一种装置能够将化学能直接转化为电能，那么化学能转化为电能的效率一定是很高的。下面我们就来探究这种装置，即把化学能直接转化为电能的装置。 [老师]在火力发电中，燃烧是使化学能转化为电能的关键。同学们想一想，我们学过的燃烧反应是氧化还原反应还是非氧化还原反应？ [学生]都是氧化还原反应 [老师]氧化还原反应的本质是什么？ [学生]电子的转移 [老师]在氧化还原反应中电子是如何转移的？ [学生]是还原剂把电子转移给氧化剂 [老师]由于在氧化还原反应中，还原剂是把电子直接转移给氧化剂的，因此不会形成电流，同学们设想一下，如果我们将还原剂和氧化剂中间用一段导线连接起来，使还原剂失去的电子经过导线给氧化剂，在导线上能不能产生电流呢？ [学生]能产生电流 [老师]请同学们来看一个实验。 [实验]将锌片和铜片用导线连接起来，平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线中间接入一个电流表。 [现象]锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表发生了偏转。 [老师]电流表发生了偏转，说明在导线中产生了电流，同学们想一想，这个电流是如何产生的？ [学生]由于锌和铜的活动性不同，锌容易失去电子，被氧化成锌离子进入溶液，电子由锌片经过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片上获得电子被还原成氢原子，两个氢原子再结合成氢气分子，从铜片上逸出。 [老师]这一过程我们可以表示为：
《化学能与电能》说课稿 辽宁师范大学附属中学刘健华 今天我说课的内容是新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》（第一课时），以下我从四个方面加以阐述。 一、说教材 1、在教材中的地位和作用 化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。起到承前启后的作用。 2、“三维”目标的确定和依据 （1）知识与技能： ①理解并掌握原电池原理。 ②通过实验提高学生设计能力、观察能力、动手能力及思维能力。 （2）过程与方法： ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池概念，理解和掌握原电池原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 （3）情感态度与价值观： ①通过原电池的发明、发展史，培养学生实事求是、勇于探究、创新的科学态度。 ②体验科学探究的艰辛与愉悦，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 3、重点、难点的确立 重点：原电池的反应原理、构成条件。 难点：原电池的原理和电极反应式的书写。 二、说教法 1、实验探究法 本节在学习原电池的概念和原理时，实验探究过程可以表示为： 在分析原电池的组成时，实验探究过程如下： 实验探究法的选择意在落实新课改“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力”的基本理念。 2、指导发现式 本节课从科学史的引入到实验探究，再到归纳整理得出结论。整个教学过程中学生的活动都是在教师不断创设问题情境和指导之下完成的，教师的引导帮助学生尽可能排除失败和无效学习。 本节课中原电池中的微观粒子（电子和离子）的运动状况作为难点，我借助两种手段来突破。一是利用灵敏电流计判断电子的运动方向，二是借助电脑动画模拟演示电解质溶液中离子的运动情况。变抽象为具体，帮助学生突破这一难点。
第二章第二节化学能与电能 一、选择题 1．对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上两极变化是( ) ①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上析出1 g H2④铜片上析出1 mol H2 A．①③B．①④C．②③D．②④ 答案 A 解析锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应为 负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2H＋＋2e－===H2↑。 则计算关系式为 Zn ～2e－～H2 1 mol 2 mol 1 mol 0．5 mol 1 mol 0.5 mol m(Zn)＝0.5 mol×65 g·mol－1＝32.5 g，m(H )＝0.5 mol×2 g·mol－ 2 1＝1 g。 2．下列关于实验现象的描述不正确的是( ) A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 答案 C 解析A项，铜片和铁片紧靠并浸入稀硫酸中，H＋在铜片上获得电子，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，铜片表面出现气泡，正确；B项，锌片作负极，铜片作正极，铜上发生Cu2＋＋2e－===Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，正确；C项，铜片插入FeCl3溶液中，发生反应Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，并没有单质铁析出，错误；D项，向盛有锌粒和盐酸的试管中，滴入几滴CuCl2溶液，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，置换出的Cu、剩余的Zn与盐酸构成了原电池，可观察到气泡放出速率加快。
第二节化学能与电能 第1课时化学能转化为电能 一、能源的分类 1．一次能源：直接从自然界取得的能源。 2．二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。 二、化学能转化为电能 1．化学能通过燃烧转化为电能——火电 (1)能量转化过程： 化学能――→ 燃烧 热能――→ 蒸汽 机械能――→ 发电机 电能 (2)能量转化的关键步骤： 燃烧(氧化还原反应)是化学能转化为电能的关键。 2．原电池 (1)实验探究 实验装置 实验现象 铜片：有气泡逸出 锌片：溶解 电流表：指针发生偏转 结论有电流产生，装置中化学能转化为电能 (2) (3)工作原理：锌失去电子，作负极，发生的反应为氧化反应，电子通过导线流向铜片，溶液中的H＋在Cu片上得电子生成H2，铜片作正极，发生的反应为还原反应。 (4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。 (5)原电池的构成条件 ①具有活动性不同的两个电极； ②能自发进行的氧化还原反应； ③电极间形成闭合回路； ④电解质溶液。
(6)原电池的正、负极判断 负极正极 电极材料活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属 电子流动方向电子流出极电子流入极电解质溶液中离子 定向移动方向 阴离子移向的极阳离子移向的极发生的反应氧化反应还原反应 反应现象电极溶解电极增重或有气泡 放出 知识点一一次能源与二次能源 1．能源可分为一次能源和二次能源，自然界以现成形式提供的能源称为一次能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。据此判断下列叙述正确的是() A．天然气是二次能源B．石油是二次能源 C．电能是一次能源D．水力是一次能源 2．下列叙述不正确的是() A．根据一次能源和二次能源的划分标准，氢气为二次能源 B．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 C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 知识点二原电池的构成 3．下列装置能构成原电池的是() 4．某原电池工作时总的反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的组成可能是() A．Zn为正极，Cu为负极，CuCl2溶液作电解质溶液 B．Cu为正极，Zn为负极，稀H2SO4作电解质溶液
化学能与电能 [本节学习目标] 1.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。 2.能以铜锌原电池为例，认识原电池的概念、组成、简单分析原电池的工作原理及应用。 3．会判断原电池的正负极和电子的流向。 4. 能够书写简单的电极反应式。 5.了解几种常见的电池，认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。 6．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 重点：原电池装置工作原理及构成条件 [知识要点梳理] 知识点1：原电池 要点诠释：1.化学能与电能的转化： 化学能可以转变为电能，但只有释放能量的氧化还原反应才可能通过原电池实现化学能和电能的转化，并非所有释放能量的化学反应均能通过原电池实现和电能的转化。 2.原电池概念：借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。 3.原电池的结构： （1）两种活泼性不同的金属（或金属与非金属单质）作电极 （2）电极材料插入电解质溶液中 （3）两极相连构成闭合回路 （4）在电极上能自动发生氧化还原反应 4. 原电池的工作原理： 一般的氧化还原反应是还原剂把电子直接转移给氧化剂，如：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应中锌把电子直接转移给硫酸；原电池装置是把氧化还原反应的氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行，通过外接导线使电子从还原剂区域流向氧化剂区域，从而在外电路形成电流。 原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示： 电极总反应：Zn + 2H+=H2↑ + Zn2+ 电子由负极（发生氧化反应的极）流出，经过外电路流向另一极（多为不活泼电极，离子或物质在该极上得电子，发生还原反应）正极，同时溶液中的阴、阳离子不断移向负极、正极，构成闭合电路。 说明：正极的作用是导体，它不参与化学反应。负极反应不一定是负极材料本身的反应，有的原电池的负极既是导体又是负极反应物，有的原电池的负极的作用是导体，它不参与化学反应。 知识点三：原电池化学反应的表示方法
《化学能与电能》(第2课时)探究式教学是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。 ◆教材分析 本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。 ◆思路分析 在教学过程中重点是通过铜锌电池实验的分析使学生理解原电池的工作原理，和通过学生自己动手进行实验探究来总结原电池的形成条件。并且难点是通过铜锌电池实验的分析让学生理解原电池的工作原理。原电池是对金属与电解质溶液知识的结合。通过学生学习要求达到对有关“电解质溶液的酸碱性、化学反应的能量变化、氧化还原反应、金属的性质及活动强弱比较”等知识的整和。从学生认知发展的需要分析，学生达到由认识纯金属的性质到认识不纯金属的性质的要求。在此前学习的是纯金属的性质，日常生活中接触的金属制品都是不纯金属成合金，如何解释常温下金属制品生锈的现象呢？通过本节学习学生实现书本知识与生活实践的结合，再由生活实践的感性认识向书本知识的认识的飞跃，提高学生关注自然，社会和生活现象的热情。 ◆教学目标 【知识与技能】 1、复习原电池原理； 2、掌握简单的电极反应的书写；
第2章第2节化学能与电能 课前预习学案 一、预习目标 1、了解燃煤发电的流程及关键步骤 2、通过预习尝试填写有关锌铜原电池的基础知识 3、记住化学电池的本质 4、了解常见电源 二、预习内容 1、燃煤发电的流程：_______________________________________________________ 化学能转换为电能的关键 :________ __________________________________________ 3、化学电池的反应本质__________________________________________________________ 4、常见的化学电源有____________________________________________________________ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
一、学习目标 1、了解燃煤发电的流程及关键步骤 2、掌握锌铜原电池的基础知识 3、记住化学电池的本质 4、了解常见电源 二、学习重难点：掌握锌铜原电池的基础知识 三、学习过程 ㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________ 化学能转换为电能的关键______________________________________________________ (二) 探究化学能与电能的转化 尝试填写下表： ⑵原电池中如何判断正负极？ ⑶正极金属起啥作用？啥在正极上得电子？
必修二第二章第二节化学能与电能 一次能源和二次能源 点拨：电能是当今社会应用最广泛的二次能源。 化学能转化为电能 1．化学能间接转化为电能——火力发电 (1)过程： (2)关键：燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)实验探究
(2)原电池 ①定义：将化学能转变为__电能__的装置。 点拨：原电池反应的本质是一个自发的放热的氧化还原反应。 原电池原理的应用 问题探究： 1．NaOH＋HCl===NaCl＋H 2 O，能利用这个反应设计成原电池吗？为什么？
2．锌与稀硫酸反应制H 2时向溶液中加少量CuSO 4 后，为什么反应速率 加快？ 原电池原理的应用 探究提示：1.不能。因为该反应不是氧化还原反应。 2．锌置换出的铜附着在锌上，铜、锌、稀硫酸构成原电池。 知识归纳总结： 1．加快氧化还原反应的速率： (1)原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。 (2)实例：实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。 2．比较金属活泼性强弱： (1)原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。 (2)实例：有两种金属A和B，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到A 极溶解，B极上有气泡产生。由原电池原理可知，金属活动性A>B。3．设计原电池： (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 (2)选择合适的材料。
新课标高一化学下册化学能与电能测试题 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，时间60分钟. 第Ⅰ卷（选择题58 分） 一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 1．下列关于电能的特点叙述中错误的是（）A．电能较其它能源使用方便 B．电能在现代社会中的使用最为广泛 C．电能使用导致的污染小 D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的 2．下面的能源中属于二次能源的是（）A．电能、蒸汽B．电能、风能C．蒸汽、风能D．煤、石油 3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是（）A．水电（水力发电）B．火电（火力发电） C．核电（核能发电）D．风电（风力发电） 4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确的是（）A．化学能→电能B．化学能→机械能→电能 C．化学能→热能→电能D．化学能→热能→机械能→电能 5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是（）A．锂电池B．锌锰电池C．氢氧燃料电池D．镍镉电池 6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（）A．化合价的升降B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存 二、选择题（有1—2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列电池中不属于二次电池的是（）A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（）A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应 C．电子流向是从负极流向正极（外电路） D．电流方向是从负极流向正极（外电路） 9．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（）。 ①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④ 10．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。下列有关它的说法正确的是（） A．锌为电池负极，发生氧化反应 B．电解质溶液是酸性溶液 C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌 D．负极发生的反应是：Zn－2ｅ＋H2O＝ZnO＋2H＋ 11．日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加
化学能与电能 第2课时 【教学目标】 1、通过实验探究初步认识一些常见的化学电源，进一步学习电极反应式的书写。 2、能从能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应，进一步体验科学探究的过程，掌握基本的研究方法，提高分析问题、解决问题的能力。 3、初步了解化学电源在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。 【教学重点、难点】 能量转化、装置、电极反应等方面区别充电和放电反应。 【教学方法】实物展示和探究相结合 【教学过程】 [引入] 1号和5号干电池大家熟悉吗？它的内部构造大家清楚吗？它的放电原理是什么？ [观察] 1号和5号干电池的外型，说出在日常生活中的用途。 [了解干电池的内部结构] 干电池的构造：石墨棒、MnO2糊、NH4Cl糊、锌筒。 [板书] 二、发展中的化学电源 1、干电池 最早使用的，大家熟悉的干电池——锌锰电池。它是一种一次性电池， 放电后不能充电（内部的氧化还原反应是不可逆的）。 电池反应：正极：MnO2 + H2O +2e-→ MnO(OH) + OH- 负极：Zn － 2e- → Zn2+ Zn + 2NH4Cl － 2e- → Zn(NH3)2Cl2 + H+ 总反应：Zn + MnO2 + 2NH4Cl →MnO(OH) + Zn(NH3)2Cl2 缺点：锌皮被腐蚀而穿导致电解液外溢。生活中的1号或5号电池。 改进：外壳套上金属筒或塑料筒的方法改成了防漏电池；将糊状NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池，延长了电池的使用寿命。广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等。 [思考与交流] 在购买、保存和使用干电池方面你有何经验和建议？
第二章第二节化学能与电能（第一课时） 商南县高级中学汪红霞 教材分析：本节内容是属于化学反应原理范畴，化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成条件和创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。 学情分析：生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们刚了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程 之后，对化学能与电能之间的转化问题一定会产生浓厚的兴趣。 教学目标 1．知识与技能： (1)了解化学能与电能的转化关系及其应用 (2)知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。 (3)通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理，能够正确判断简单原电池的 正、负极和电子流向，初步掌握构成原电池的条件。 2．过程与方法： (1)采用把课堂演示实验改为学生实验和适当增加趣味性设计实验的方法，充分调动学 生学习的积极性、主动性、激发他们的求知欲和学生兴趣。 (2)采用现代化教学手段，适当利用多媒体，使抽象的知识形象化，帮助学生更好地理 解和掌握抽象知识。
(3)通过设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过 程，学习科学探究的方法，提高科学探究能力。 (4)通过分组实验培养观察能力与分析思维能力，提高与他人交流、合作的能力。3．情感态度与价值观： (1) 通过原电池实验设计体会到科学探究的艰辛与喜悦，以及化学在生活中的巨大实用 价值，进一步激发学习化学的兴趣和信心 (2)通过电池用途的简单教学，体现化学与社会的密切联系及化学的应用价值，是学生 明确学习的最终目的是服务于社会、造福于人类。 教学重点：理解原电池概念、原理、构成条件、电极反应式及原电池原理的应用。 教学难点：原电池原理、构成条件、原电池原理的应用. 教学方法：多媒体技术与实验探究相结合法——通过实验，分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。 教学用具： 实验仪器：烧杯、电流表、导线 实验药品：锌片、铜片、稀硫酸等
课时分层作业(八) (建议用时：40分钟) [合格基础练] 1．下列叙述不正确的是( ) A ．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B ．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 C ．火力发电是将燃料中的化学能直接转变为电能的过程 D ．在火力发电过程中，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 C [氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源，电能也是二次能源，且使用方便、 污染最小，A 、B 两项正确；以煤为原料，火力发电的能量转化过程：化学能――→燃烧热能――→ 蒸汽机械能――→发电机电能，C 项错误，D 项正确。] 2．下列装置中，能构成原电池的是( ) A ．只有甲 B ．只有乙 C ．只有丙 D ．除乙均可以 C [甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精不是电解质溶液，只有丙装置具备原电池的构成条件，故选C 。] 3．下列有关电池的说法正确的是 ( )
A．铅蓄电池不属于二次电池 B．原电池工作时一定有氧化还原反应发生 C．废旧电池可埋入土壤，作为肥料 D．氢氧燃料电池，通入氢气的电极为电池的正极 [答案] B 4．如图装置所示，正极发生的反应为( ) A．Zn2＋＋2e－===Zn B．2H＋＋2e－===H2↑ C．Zn－2e－===Zn2＋ D．Cu2＋＋2e－===Cu B [正极发生还原反应，应该是H＋得电子发生还原反应。] 5.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A．A是Zn，B是Cu，C是稀硫酸 B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸 C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液 D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液 D [A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B中的反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A中A极变细，B中A极不变。C和D两项中的反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C中A极变细，D 中A极变粗。] 6．如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列关于该装置的说法正确的是( )
20XX年高中测试 高 中 试 题 试 卷 科目： 年级： 考点： 监考老师： 日期：
《必修2 第二章·第二节化学能与电能（第一课时）》说课稿 一、教材分析 1．教材的内容、地位和作用 本节课是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识。从知识体系和思维能力培养角度看，在整个中学化学体系中，原电池原理是中学化学重要基础理论之一，是课标要求的重要知识点，占有十分重要地位。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》部分既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。 第一课时的主要内容有：原电池的概念、原理、组成原电池的条件。在本章教学中，原电池原理的地位和作用可以说是承前启后，因为原电池原理教学是对前面有关金属性质和用途、电解质溶液、氧化还原反正本质、能量守恒原理等教学的丰富和延伸，同时，通过对原电池原理教学过程中实验现象的观察、实验探究、分析、归纳、总结，是培养学生思维能力、实验能力很好的素材。 2．教学目标 依据新课程理念，本着对教材结构和内容的深刻理解，提出本节教学的目标： ⑴知识与技能 ①初步认识原电池概念、反应原理及构成； ②能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 ⑵过程与方法 ①分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力； ②通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 ⑶情感、态度与价值观 ①培养学生主动参与和合作意识； ②经历探究过程，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。 3．教学重点、难点 由于学生之前没有电化学的基础，理解原电池原理有一定的难度，而原电池原理是中学化学重要基础理论之一，是课标要求的重要知识点，占有十分重要地位。因此本节教学重点是初步认识原电池概念、原理、构成及应用。教学难点是通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 二、教法分析
必修2第二章第二节《化学能与电能》测试 题含答案 https://www.doczj.com/doc/2811730814.html,work Information Technology Company.2020YEAR
必修二第二章第二节《化学能与电能》测试题 一、选择题(每小题有一个或二个选项符合题意) 1．下列产品的使用不会对环境造成污染的是（） A．含磷洗衣粉B．氢气 C．含汞电池 D．煤 2．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是( ) A．锌B．汞 C．石墨 D．二氧化锰 3．用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的反应是（） A、2H++2e- =H2 B、Zn -2e- =Zn2+ C、2H2O+4e-=4OH- D、Ag++e- =Ag 4．将纯锌片和纯铜片按右下图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．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D.产生气泡的速度甲比 乙慢 5．下列各变化中属于原电池反应的是（） A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 6．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是（） A.2H+＋2e－=H2 B. Fe2+＋2e－=Fe C.2H2O＋O2＋4e－=4OH－ D. Fe3+＋e－ =Fe2+ 7．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X 与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、X>Y>Z B、 X> Z > Y C、 X > Y >Z D、Y> X > Z 8．关于铁—镍蓄电池Fe+NiO2+2H2O = Fe(OH)2+Ni(OH)2的下列说法中不正确的是（） A、放电时铁为负极 B、放电时NiO2的反应为：NiO2 +2e- +2H2O =Ni(OH)2 +2OH- C、放电时铁为正极 D、蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中 9．下列现象与电化腐蚀无关的是（） A、黄铜（铜锌合金）制的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C、铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D、银质奖牌久置后表面变暗 10.埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（ ） A、含铁元素较多酸性土壤 B、潮湿疏松的碱性土壤 C、干燥致密不透气的土壤 D、含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤
第二节化学能与电能（第1课时）学案 【学习目标】 1、知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化，能举出化学能转化为电能的实例。 2、以原电池为例认识化学能可以转化为电能，并能分析简单原电池的工作原理。 【学习过程】 任务一、“看一看” 请观察上述资料中化学电源的反应特点，分析它们均属于哪类反应？这类反应的本质是什么？ 任务二、“试一试”，认识简单原电池的构成要素。 1、判断下列反应是否是氧化还原反应，若是氧化还原反应，用单线桥标出电子转移的情况，并指出氧化 剂、还原剂。 （1）Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2 ↑（2）2NaOH + H2SO4= Na2SO4+ H2O 2、你认为利用哪个反应可以设计一个装置，以实现化学能转化为电能？为什么？ 3、原电池的工作原理及微观解释： （1）电极名称：Zn Cu （2）电极反应及反应类型：Zn Cu （3）电子的流向： （4）离子定向移动的方向：
（5）实现的能量转化： 任务三：学以致用（设计原电池） 1：现有如下两个反应： NaOH＋HCl===NaCl＋H2O Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池__________________________________。 (2)如果可以，画出相应的装置图，标明正负极，电子的流向和离子运动的方向 任务四：原电池的构成条件 下列装置中不能形成原电池的是 课堂练习： 1、下列四个化学反应中，你认为理论上不可用于设计原电池的是( ) A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ B．2H2＋O2===2H2O C．Mg 3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋3NH3↑ D．CH4＋2O2 =CO2＋2H2O 2、关于右图所示的原电池，下列说法正确的是（） A．Cu为正极发生氧化反应B．负极反应为 Zn － 2e－=Zn2+ C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转化为化学能 3、原电池原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。 结合右图装置，回答下列问题： （1）该装置将能转化为能，叫做原电池。 （2）该原电池总反应的化学方程式为， 离子方程式为。 （3）该装置使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行 ①锌片做极，电极反应式为，在该电极发生反应； ②铜片做极，电极反应式为，在该电极发生反应；（5）该原电池工作时，电子从极经导线流向极； 溶液中的H+从极向极移动，SO42-从极向极移动。 4、把Cu+2FeCL3=2FeCl2+CuCl2设计成原电池池，并画出装置图，写出正负极的电极反应
1 / 4 第二章 化学反应与能量1 班级 姓名 坐号 一、选择题 1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是……………………………………………………………………………………（ ） A ．利用电池外壳的金属材料 B ．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C ．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D ．回收其中石墨电极 2．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是……………………………（ ） A ．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B ．碳棒取下洗净用作电极 C ．把铜帽取下洗净回收利用 D ．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用 3．原电池产生电流的本质原因是………………………………………………………（ ） A ．原电池中溶液能电离出自由移动的离子 B ．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接 C ．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子 D ．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移 4．X 、Y 、Z 都是金属，把X 浸入Z 的硝酸盐溶液中，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 ．X ＞Y ＞Z B ．X ＞Z ＞Y C ．Y ＞X ＞Z D ．Y ＞Z ＞X 5．某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是（ ） A ．镁 B ．铁 C ．铝 D ．铜 2+2+7．已知空气-锌电池的电极反应为：锌粒： + 2 — 2e = + H 2O 石墨：O 2 + H 2 + 2e — = 2— 。根据判断，锌片是………………………………………（ ） A ．正极，并被还原 B ．正极，并被氧化 C ．负极，并被还原 D ．负极，并被氧化 8．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电极反应为： ＋2－—2e —＝＋H 2O ，2O ＋H 2O ＋2e —＝2＋2－ 。 据此判断，氧化银是…………………………………………………………………（ ） A ．负极，并被氧化 B ．正极，并被还原 C ．负极，并被还原 D ．正极，并被氧化 9．右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确．．．的是…………………………………………………………………（ ） H H 2O 2O 2 (空气)
第2节 化学能与电能 一、能源的分类 二、化学能转化为电能 1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程 火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,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.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程. 化学能??→?燃烧 热能??→?蒸汽 机械能??→?发电机 电能 ②转化原理 燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点 优点:①我国煤炭资源丰富②投资少,技术成熟,安全性能高 缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2②消耗大量的不可再生的化石燃料资源③能量转化率低④产生大量的废渣、废水.
2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能) (1)原电池的工作原理 电流表指针发生偏转并且 指针偏向于 实验现象产生的原因分析:由于Zn和Cu的活动性不同,Zn容易失去电子,被氧化为Zn进入到溶液中,所以Zn片会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H 原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极. 原电池工作原理的总结归纳: ①原电池中电流的流向:正极→负极 ②原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永远都不会进入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过) ③原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极 ④原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生) ⑤原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极. (2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发) ①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极. ②一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液. ③一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置: