化学能与电能.docx
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化学能与电能
龙文教育一对一个性化辅导教案
学生
学校
年级
高一
次数
第7次
科目
化学
教师
宁内
日期
时段
课题
第7讲化学能与电能
教学重点
1、原电池的工作原理
2、电池方程式的书写
教学难点
1、电池方程式的书写
2、原电池的设计
教学目标
1、掌握构成原电池的条件
2、能准确写出电极反应和电池反应
教
学
步
骤
及
教
学
内
容
一、教学衔接：
1、作业讲解
2、错题回顾
3、新课导入
二、教学内容：
知识点1、一次能源和二次能源
知识点2、原电池的形成
知识点3、原电池的设计
知识点4、发展中的电源
三、课堂总结与反思：
带领学生对本次课授课内容进行回顾、总结
四、作业布置：
管理人员签字：
日期：
年月日
作业布置
1、学生上次作业评价：
○好○较好○一般○差
备注：
2、本次课后作业：
课堂小结
家长签字：
日期：
年月日
第7讲化学能与电能
错题回顾：
8．下列过程中一定释放出能量的是（）
A．化合反应B．分解反应C．分子拆成原子D．原子组成分子
★2．下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是（）
A．I2升华B．NaCl颗粒被粉碎C．HCl溶于水得盐酸D．从NH4HCO3中闻到了刺激性气味
知识点一：
一次能源和二次能源
1.定义:
一次能源是直接从取得的能源,一次能源经加工、转换得到的能源是二次能源。
【跟踪训练1】
a.风力 b.原煤 c.天然气 d.石油 e.电力 f.流水 g.蒸汽
其中属于一次能源的是;属于二次能源的是。
知识点二：
原电池
（1）定义：
原电池：
将转化为的装置
（二）原电池形成的4个条件
1、不同的两个电极2、电极插在中
3、形成4、存在
说明：
1、原电池的两个电极不一定要是金属，也可以为（常见非金属电极有）
2、电解质溶液指在水溶液中或熔融状态下能电离出离子的化合物，如：
、
常见电解质：
、、
非电解质：
有机物大都为非电解质，在水中不能电离出离子，故不能导电
（三）原电池的原理
1、电极反应
在原电池中，负极发生反应，电子
正极发生反应，电子
应用：
2、电池反应---自发进行的反应==反应+反应
3、现象：
正极：
负极：
4、方向
（1）电子：
电子由经导线流向
（2）离子：
阴离子要移向，阳离子要移向
（3）电流：
电流由经导线流向
例题1：
某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+能实现该反应的原电池是（）
A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe（NO3）2溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2（SO4）3
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4
例题2：
由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（）
A．不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小
例题3：
将铝片、铁片放入稀硫酸中,用导线相连组成原电池,该电池的负极是什么?
请说明理由,并写出其负极反应式。
方法总结：
原电池正、负极的判断方法
（1）
（2）
（3）
（4）
【跟踪训练2】
1、如下图，下列装置属于原电池的是（）
2、关于原电池的叙述中正确的是（）
A．构成原电池的电极是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转化为电能的装置
C．原电池负极发生的电极反应是还原反应
D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原
3、下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生氢气的是（）
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与Y组成的原电池时，Y为电池的负极，则X、Y、Z三种金属的活动顺序为（）
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
5、在以稀硫酸为电解质溶液的铜——锌原电池中，已知其电极反应分别为
锌片：
Zn－2e－Zn2+；铜片：
2H++2e－H2↑。
下列判断正确的是（）
A．溶液酸性逐渐增强B．铜片逐渐溶解C．H+向锌片作定向移动D．锌片是负极并被氧化
6、能源可分为一次能源和二次能源,自然界中以现成形式提供的能源称一次能源,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
7、下列有关原电池的说法中不正确的是（ ）。
A.任何氧化还原反应原则上都可以设计成原电池
B.原电池中电子从负极经导线流入正极
C.原电池中正极得电子数与负极失电子数一定相等
D.铜-锌-稀硫酸组成的原电池,电解质溶液中H+向负极移动
8、铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:
。
（2）若将
（1）中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极:
; 负极:
。
（四）原电池的设计
1.电解质溶液的选择
（1）能够与发生反应
（2）或者电解质溶液中溶解的其他物质能与发生反应（如空气中的氧气）。
2.电极材料的选择
一般选择活泼性较强的金属作,或能导电的材料作正极。
3.形成原电池的条件
【跟踪训练3】
1、某原电池的总反应的离子方程式为：
2Fe3++Fe==3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是（）
A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe（NO3）3溶液
C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2（SO4）3溶液
D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
2、宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高
温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是（）
A．H2为正极，O2为负极
B．电极反应（正极）：
O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电极反应（负极）：
2H2+4OH-=4H2O-4e-
D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应
3、下列关于原电池的叙述正确的是（）
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转变为电能的装置
C．原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原
D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极
知识点四：
发展中的电源
（一）干电池
干电池的构造如图，电池的负极是，正极是，电解质是，其电极反应为：
负极：
【跟踪练习4】
1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。
锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn（s）＋2MnO2（s）＋H2O
（1）===Zn（OH）2（s）＋Mn2O3（s）。
下列说法错误的是（）
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
2．Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。
（1）该电池的负极材料是。
电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。
（2）若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是
。
欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。
a．NaOHb．Znc．Fed．NH3·H2O
（双选）3．微型纽扣电池在现代生活中有广泛使用，有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。
根据上述反应式，判断下列叙述正确的是（）
A．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
B．在使用过程中，电极负极区溶液的pH减小
C．Zn是负极，Ag2O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反
（二）二次电池--铅蓄电池
铅蓄电池由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有，负极板上覆盖有
，电解质是。
铅蓄电池放电的电极反应如下：
负极：
正极：
总反应方程式：
注意：
在使用过程中，电解质溶液pH，且SO42－同时向两极移动
铅蓄电池的特点：
电压稳定，使用方便、安全、可靠，同时可以循环使用
【跟踪练习5】
1．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列结论正确的是（）
A．Pb为正极被氧化B．溶液的pH不断减小
C．SO42－只向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大
2．在铅蓄电池充、放电的过程中，发生还原反应的电极是（）
A．充电时的阴极和放电时的负极B．充电时的阴极和放电时的正极
C．充电时的阳极和放电时的负极D．充电时的阳极和放电时的正极
3．关于铅蓄电池Pb＋PbO2＋2H2SO4
PbSO4＋2H2O的说法正确的是（）
A．在放电时，正极发生的反应是：
Pb（s）＋SO42－（aq）===PbSO4（s）＋2e－
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是：
PbSO4（s）＋2e－===Pb（s）＋SO42－（aq）
4．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电过程可以表示为：
2Ag＋Zn（OH）2
Ag2O＋Zn＋H2O，则此电池放电时，负极上发生反应的物质是（），阳极上发生反应的物质是（）
A．AgB．Zn（OH）2C．Ag2OD．Zn
5、目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示,根据图示回答下列问题:
铅蓄电池的负极是 ,负极反应式是 ,铅蓄电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,则正极反应式为 。
放电过程中溶液的密度 （填“增大”“减小”或“不变”）
（三）燃料电池
1．氢氧燃料电池
如图所示，以为燃料，为氧化剂，作电极，使用酸性电解质溶液
电极反应式分别为：
负极：
正极：
总反应方程式为：
说明：
①若用Na2SO4溶液作电解质溶液：
负极：
正极：
总反应方程式为：
②若为NaOH溶液作电解质溶液，则电极反应式分别是：
负极：
正极：
总反应方程式为：
注意：
电极反应式的生成物受溶液酸碱性的影响。
书写电极反应式时，一定要重视电解质溶液的成分及溶液的酸碱性，因为它会影响生成物的存在形式。
【跟踪练习6】
1.
（1）阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应式为：
2H2+4OH--4e-===4H2O
O2+2H2O+4e-===4OH-
在负极发生反应的物质是，负极发生的是（填“氧化”或“还原”）反应，电池反应是。
2．下列关于化学电源的叙述错误的是（）
A．普通锌锰干电池中碳棒为正极
B．铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板
C．氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极
D．碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高
3．（双选）右图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（）
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的发电装置
三、本课总结
四、作业布置：
教师寄语：
当一个人从内心开始奋斗时，他就是一个有价值的人
1.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgCl+Mg
Mg2++2Ag+2Cl-。
下列有关该电池的说法正确的是（ ）。
A.Mg为电池的正极B.负极反应为AgCl+e-
Ag+Cl-
C.不能被KCl溶液激活D.可用于海上应急照明供电
2.汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:
PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是（ ）。
A.PbO2是电池的负极B.负极的电极反应式为Pb+S-2e-
PbSO4
C.PbO2得电子,被氧化D.电池放电时,溶液酸性增强
3.下列说法中正确的是（ ）。
①燃料电池的反应物不是储存在电池的内部 ②锌锰干电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池 ③锂电池是新一代可充电电池 ④燃料电池能量转化率可达100%
A.②③④ B.①②③④ C.①②③ D.①③④
4.下列对化学电源的叙述中正确的是（ ）。
A.干电池属于二次电池B.二次电池在充电时是电能转化为化学能的过程
C.化学电源均是安全、无污染的D.燃料电池是通过燃料燃烧所释放的热能转化为电能的电源
5.有一种银锌微型纽扣电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为Zn+2OH--2e-
ZnO+H2O,Ag2O+2H2O+2e-
2Ag+2OH-,电池总反应为Ag2O+Zn
2Ag+ZnO。
下列有关叙述中不正确的是（ ）。
A.Zn为负极、Ag2O为正极
B.电池工作时,正极质量逐渐减小
C.电池工作时,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
D.电路中每通过0.2mol电子,负极的质量理论上减少6.5g
6.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片（在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰）作为传导体。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O
ZnO+2MnO（OH）,下列说法正确的是（ ）。
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1molZn完全溶解时,转移电子个数为1.204×1024
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O
2MnO（OH）+2OH-
7.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
下列关于该电池的说法不正确的是（ ）。
A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动D.电池的总反应为2Li+2H2O
2LiOH+H2↑
9.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸,如图所示:
（1）A中反应的离子方程式为 。
（2）B中Sn极的电极反应式为 ,Sn极附近溶液的pH将 （填“升高”“降低”或“不变”）。
（3）C中被腐蚀的金属是 ,总反应的化学方程式为 。
（4）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是 。
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