重点资料高中化学 专题2第3单元 化学能与电能的转化 第1课时 化学能转化为电能 化学电源学案.docx

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重点资料高中化学专题2第3单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源学案

第1课时　化学能转化为电能　化学电源

学习目标：

1.通过铜锌原电池的实验探究，初步了解原电池原理。

（重点）2.了解化学电源的原理与应用。

3.了解钢铁的电化学腐蚀。

[自主预习·探新知]

一、化学能转化为电能

1．实验探究

实验步骤

现象

解释或说明

锌片溶解，表面有气泡产生；铜片无明显变化

锌与稀硫酸发生反应生成H2，而铜与稀硫酸不反应

锌片溶解，铜片表面有气泡产生，电流计指针发生偏转

锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流

2.原电池

（1）概念：

将化学能转变为电能的装置。

（2）工作原理（以锌铜稀硫酸原电池为例）

装置

电极

Zn电极

Cu电极

现象

锌片逐渐溶解

铜片上产生气泡

得失电子

失电子

得电子

正、负极判断

负极

正极

电子流向

流出

流入

电极反应式

Zn－2e－===Zn2＋

2H＋＋2e－===H2↑

总反应式

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

（3）构成原电池的“一个反应，三个条件”

①原理反应：

自发进行的氧化还原反应。

②三个条件

二、钢铁的电化学腐蚀

实验内容

在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间

实验现象

溶液周围逐渐呈现红色，并慢慢形成褐色的锈斑

实验结论

钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀

钢铁的电化学腐蚀原理

图示

形成条件

钢铁表面形成的电解质溶液中溶有O2，通常溶液呈中性弱酸性或弱碱性

电极材料

负极是Fe，正极是C

电极反应

负极反应式：

2Fe－2e－===2Fe2＋，正极反应式：

2H2O＋O2＋4e－===4OH－

总反应式

2Fe＋2H2O＋O2===2Fe（OH）2

溶液中的反应

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

Fe（OH）3脱水生成红色铁锈

电化学腐蚀概念

不纯金属或合金与电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀

三、化学电源

1．优点：

能量转化率比燃料燃烧要大得多。

2．化学电源的分类

（1）一次电池：

用过之后不能复原，如锌锰干电池等。

（2）二次电池：

充电后能继续使用，如银锌纽扣电池。

（3）燃料电池：

燃料和氧化剂分别在两个电极上反应，如氢氧燃料电池、甲醇空气燃料电池等。

3．实例

（1）银锌纽扣电池的总反应为Zn＋Ag2O＋H2O

Zn（OH）2＋2Ag，则该电池的负极为Zn，发生氧化反应。

（2）氢氧燃料电池工作时负极反应的物质为H2，正极反应的物质为O2。

[基础自测]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）原电池是一种将电能转化为化学能的装置。

（　　）

（2）原电池中活泼金属作负极，失去电子，发生氧化反应。

（　　）

（3）原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动。

（　　）

（4）燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。

（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×

2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（　　）

①两装置中铜片表面均无气泡产生

②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

③两装置中溶液中的c（H＋）均减小

④产生气泡的速率甲比乙慢

⑤甲中SO

向Zn片移动，H＋向Cu片移动

⑥乙中电流从Cu片流向Zn片

⑦两装置中Cu片的质量均不变

A．①②③　　B．③⑤⑦C．④⑤⑥D．②③④⑤⑦

B　[甲是原电池，甲中锌片作负极，铜片作正极，正极上发生还原反应：

2H＋＋2e－===H2↑，有气泡产生，乙装置中锌片上发生反应：

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，铜片上无气体产生，①错；乙中装置不构成原电池，②、⑥错；两装置中溶液中的氢离子均发生反应，c（H＋）均减小，③正确；原电池反应的反应速率较快，④错；阳离子H＋向正极Cu片移动，阴离子SO

向Zn片移动，⑤正确；两装置中Cu片未参加反应，质量均不变，⑦正确。

故选B。

]

3．下列说法正确的是（　　）

A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池

B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池

C．化学电池的反应基础是氧化还原反应

D．铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb，负极材料是PbO2

C　[碱性锌锰干电池是一次电池；燃料电池是一种高效且不会污染环境的新型电池；铅蓄电池放电的时候正极材料是PbO2，负极材料是Pb。

]

[合作探究·攻重难]

原电池的工作原理

[背景材料]

铜锌原电池工作原理如图所示：

[思考交流]

（1）在铜锌原电池中，电子是怎样移动的？

电子能否通过电解质溶液？

原电池工作时电流是怎样形成的？

【提示】　锌失去电子，电子通过导线流向铜片。

电子不能通过电解质溶液，在溶液中阳离子流向正极，阴离子流向负极，阴阳离子定向移动形成电流。

（2）若将铜锌原电池中的稀硫酸换作硫酸铜溶液，能否产生电流？

电极反应有何不同？

【提示】　将稀硫酸换作硫酸铜溶液，也可以构成原电池，产生电流。

锌为负极，发生氧化反应Zn－2e－===Zn2＋，铜为正极，发生还原反应：

Cu2＋＋2e－===Cu，总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。

（3）某种燃料电池的工作原理示意图如下所示，a、b均为惰性电极。

根据电子流向判断燃料和氧气应在哪个入口通入？

【提示】　A口通入燃料，B口通入氧气。

原电池正、负极的判断方法

原电池原理的应用

[背景材料]

[思考交流]

（1）结合原电池构成的条件，思考怎样依据反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋设计一个原电池？

画出原电池装置图并标出正、负极。

【提示】　先确定两个电极，负极失电子化合价升高，所以铜作负极，再找活泼性比铜弱的碳棒或银棒作正极；从反应中可以看出电解质溶液中必须含有银离子，所以用硝酸银作电解质溶液。

装置图：

（2）锌与稀硫酸反应时，若滴几滴硫酸铜溶液，反应速率会加快，试分析其原因。

【提示】　滴加硫酸铜溶液后，会有少量锌与硫酸铜反应置换出铜。

然后铜、锌分别作为原电池的两个电极而形成原电池，从而加快锌与稀硫酸的反应速率。

原电池原理的应用

（1）加快氧化还原反应的速率

自发进行的氧化还原反应，形成原电池时反应速率增大。

例如，Zn与稀H2SO4反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn和置换出的Cu在稀H2SO4中构成原电池，加快Zn与稀硫酸反应的速率。

（2）比较金属的活动性强弱

两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

例如，有两种金属a、b，用导线连接插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生，则a为负极，b为正极，金属活动性a>b。

（3）用于金属腐蚀保护

使金属制品作原电池的正极而得到保护。

例如，将铁质输水管道与锌块相连，锌作原电池的负极失电子，保护铁不被腐蚀。

（4）设计电池

理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。

如：

把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用Fe作负极，铜（或石墨）作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。

[当堂达标·固双基]

题组1　构成原电池的条件

1．如图所示的装置，能够组成原电池产生电流的是（　　）

D

2．下列各组材料中，不能组成原电池的是（　　）

A

B

C

D

两极材料

Zn片、石墨

Cu片、Ag片

Zn片、Cu片

Fe片、Cu片

插入溶液

稀H2SO4溶液

AgNO3溶液

蔗糖溶液

稀盐酸

C　[蔗糖是非电解质，不能构成原电池。

]

题组2　原电池中正极、负极的判断

3.李明在学完了原电池的知识之后，设计了如图所示的柠檬水果电池，观察到外电路上的电流从电极X流向电极Y。

已知他选择了铁为X极，则Y极应该是（　　）

A．锌　　　B．石墨C．银D．铜

A　[电流的方向与电子的流动方向相反，则电子由电极Y经导线流向电极X，因此Y电极的活泼性强于铁，故Y电极只能为锌。

]

4．下列叙述中正确的是（　　）

A．原电池的负极发生得电子的还原反应

B．原电池中较活泼的金属作正极

C．原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成

D．原电池中发生氧化反应的电极是负极

D　[原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是由金属与非金属（例如石墨）构成，原电池的负极失去电子发生氧化反应，故A、B、C选项错；只有D选项正确。

]

题组3　原电池的工作原理

5.右图是Zn和Cu组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，在读书卡片上记录如下，卡片上描述合理的是（　　）

A．①②③B．④⑤⑥C．③④⑤D．②③⑥

D　[锌比铜活泼性强，因此在Cu—Zn—H2SO4原电池中，锌为负极，电子由锌→铜，导线中电流由铜→锌，锌失去电子而溶解，溶液中的H＋移向铜片，在Cu极得到电子而产生H2气泡。

故D项正确。

]

6．碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn（OH）2＋2MnO（OH），下列说法不正确的是（　　）

A．该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOH

B．放电时外电路电流由Zn流向MnO2

C．电池工作时OH－向锌电极移动

D．该电池的正极反应为

MnO2＋e－＋H2O===MnO（OH）＋OH－

B　[放电时，Zn为负极，MnO2为正极，电子从Zn电极（负极）流向MnO2（正极），电流方向与电子流向相反，从正极流向负极，故B项错误。

]

原电池工作中“三个方向”和“一个类型”

题组4　原电池工作原理的应用

7．M、N、P、E四种金属，已知：

①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接放入NaHSO4溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。

则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是（　　）

A．P>M>N>EB．E>N>M>P

C．P>N>M>ED．E>P>M>N

A　[由①知金属活动性：

M>N；由②知M作原电池的正极，故金属活动性：

P>M；由③知N作负极，故金属活动性：

N>E。

A正确。

]

8．试根据氧化还原反应：

2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计原电池，回答下列问题。

电解质溶液是________，负极是________，电极反应式为

___________________________________________________________，

正极是________，电极反应式为________________________。

【解析】　氧化还原反应中的氧化剂在正极反应，还原剂在负极反应。

根据方程式可知，铜作负极，FeCl3为电解质，正极宜选用不与FeCl3反应但能导电的物质。

【答案】　FeCl3　Cu　Cu－2e－===Cu2＋　石墨　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

题组5　钢铁的电化学腐蚀

9．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＋

C　[钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C正确。

]

10．如图所示，液面上浮着一个空心铁球。

数天后可观察到的现象是（　　）

①铁球表面出现红棕色锈斑

②铁球表面出现黑色锈斑

③量筒内水位下降

④量筒内水位上升

A．①③　B．①④　　　C．②③　　　D．③④

B　[量筒中的空气、溶有O2的食盐水和铁球（铁碳合金）组成原电池，发生了电化学腐蚀。

其负极反应式是2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

Fe2＋与OH－结合成Fe（OH）2，再被氧化成Fe（OH）3，Fe（OH）3脱水成为Fe2O3·xH2O而在铁球表面出现红棕色锈斑。

由于量筒中的O2被吸收，所以量筒内的水位会上升。

]

题组6　化学电源

11．常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。

放电时锌极上的电极反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn（OH）2，氧化银极上的反应是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列判断中，正确的是（　　）

A．锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应

B．锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应

C．锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应

D．锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应

A　[放电时是原电池。

负极是较活泼金属，失电子，发生氧化反应；正极是较不活泼金属或非金属导体，发生还原反应。

]

12．氢氧燃料电池是一种能在航天飞机上使用的特殊电池，其反应原理示意图如图。

下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是（　　）

A．由于A、B两电极材料没有活泼性差别，故不能构成原电池

B．A电极是负极，电极上发生氧化反应

C．产物为无污染的水，属于环境友好的绿色电池

D．外电路中电流由B电极通过导线流向A电极

A　[A项，燃料电池中电极的活泼性可以是相同的，错误；B项，A电极通入的是氢气，A电极作负极，电极上发生氧化反应，正确；C项，产物为无污染的水，属于环境友好的绿色电池，正确；D项，B电极是正极，则外电路中电流由B电极通过导线流向A电极，正确。

]

定了坚实的基础　　2、成功的通过了20xx年全国税务重点抽查工作确责任、目标，并按照缺什么补什么的原则，补充建立了上些新的制度,对支行强化内控、防范风险起到了积极的作用。

特别是针对七、八月差错率高居不下，及时组织、制订、出台了“”，有效地遏制了风险的蔓延。

　　2、加强监督检查，做好会计出纳工作的保证。

年内一方面加强考核，实行工效挂钩的机制，按月考核差错率，并督促整改问题，及时消除事故隐患，解决问题。

另一方面，加大检查力度，改变会计检查方式，采取定期、不定期，常规与专项检查相结合的方式，及时发现工作中的难点、重点，再对症下药，解决问题，有效地防范了经营风险。

　　3、以人为本，加强会计、出纳专业人员的素质培训，进一步实现了会计、出纳工作的规范化管理。

年内主要做了以下七点工作：

1.主动、积极地抓好服务工作，坚持不懈地搞好优质文明服务，树立服务意识;2.坚持业务学习制度，统一学习新文件，从实际操作出发，将遇到的问题及难点列举出来，通过研究讨论，寻求解决途径;3.坚持考核与经济效益指标挂钩。

4、成立了以骨干为主的结算小组;5、积极地组织柜员上岗考试。

　　6、培养一线员工自觉养成对传票审查的习惯。

　　7、开展不定期的技能比武、知识竞赛，加强对员工综合能力的培养，提高结算工作质量和效率。

　　二、做好财务工作计划，强化成本意识，规范财务管理，努力提高经济效益。

　　1、更好的完成年度财务工作，我严格按照财务制度和《》等规定，认真编制财务收支计划，及时完整准确的进行各项财务资料的报送，并于每季、年末进行详细地财务分析;在资产购置上做到了先审批后购置，在固定费用上，全年准确的计算计提并上缴了职工福利费、工会经费、职工教育经费、养老保险金、医药保险金、失业保险金、住房公积金、固定资产折旧、长期待摊资产的摊销、应付利息等，并按照营业费用子目规范列支。

　　2、费用支出实行了专户、专项管理，在临时存款科目中设置了营业费用专户，专门核算营业费用支出，建立了相应的手工台账，实行了一支笔审批制度，严格区分了业务经营支出资金和费用支出资金。

在费用使用上压缩了不必要的开支，厉行节约，用最少的资金获得最大利润。

XX年开支费用总额为万元，较上年增加了万元，增幅为%;实现收入万元，较上年增加万元，增幅为%。

从以上的数据可知，收入的增长速度是费用增长速度的2倍。

在费用的管理上，根据下发的《》等文件精神，严格费用指标控制，认真执行审批制度，做好日常的账务处理，并将费用使用情况及财务制度中规定比例列支的费用项目进行说明，以便行领导掌握费用开支去向。

全年按总部费用率的考核标准，支行实际费用率为%，节约费用5个百分点，费用总额没有突破下达的年度费用控制指标。

　　三、恪尽职守，切实加强自身建设。

我在抓好管理的同时，切实注重加强自身建设，增强驾驭工作能力。

一是加强学习，不断增强工作的原则性和预见性。

二是坚持实事求是的作风，坚持抵制和反对腐败消极现象，在实际工作中,积极帮助解决问题，靠老老实实的做人态度，兢兢业业的工作态度，实事求是的科学态度，推动各项工作的开展。

三是加强团结合作，不搞个人主义。

四、明年的工作构想及要点：

　　1、挖掘人力资源，调动一切积极因素。

立足在现有人员的基础上，根据目前人员的知识结构、素质况状确定培训重点，丰富培训形式，加大培训力度，特别是对业务骨干的专项培训。

　　2、降低成本费用，促进效益的稳步增长。

一是加强成本管理，减少成本性资金流失。

二是加强结算管理，最大限度地增加可用资金。

三是合理调配资金，提高资金利用率;认真匡算资金流量，尽可能地压缩无效资金和低效资金占用，力求收益最大化。

四是降低费用开支，增强盈利水平。

五是准确做好各项财务测算，为行领导的决策提供依据。

　　3、充分发挥职能部门的“职能”，加强管理，加快工作的效率。

　　回顾一年的工作，在平凡而繁细的工作中，付出了许多艰辛与努力，有了一些收获与喜悦，重要的是丰富与锻炼了自己，虽然我的工作取得了一定的成绩，但仍有许多不足，仍需在今后的工作中不断地加以完善，面对日益变幻的金融经济形势，金融工作任重而道远，成绩永远属于过去，在今后的工作中，我将不断完善提高工作水平，在新的一年迈上一个新的台阶，做好**年个人工作计划，争取将各项工作开展得更好。

　　财务年终工作总结范文XX年的脚3、办理了安都数控地址变更工作　　4、安都成立发展办公室----自己的公司自己当家做主　　5、配合公司进行iso9001管理体系认证工作（“两学一做”学习活动总结）二、日常工作　　1、坚持学习，不断提高工作能力。

定期请老师来公司指导讲解疑难问题　　2、明确分工，落实工作责任制。

（李丹、钱佳佳负责安都机电，王亚男负责安都数控，陈杰负责外勤）三、管理工作　　1、人员结构:

由于某些原因，钱佳佳和陈杰辞职，财务工作进入紧张工作阶段（在此特别表扬李丹，积极工作，发扬了不怕苦的精神），6月初李琳琳加入财务部，为财务工作的展开提供了马力。

　　2、招聘:

陆续在网上发布招聘信息，面试一些应聘者（发现问题:

网上的简历水分太大，说的那些工作经历，还不如李丹会的多，张嘴就要5000元......），下一步将继续招聘，暂时计划招聘会计一名，出纳五名。

　　3、财务管理工作:

所有，帐实相符，支出要考虑合理性，做到出有凭，入有据。

其他:

1、往来款日常审核办理工作2、各种凭证及时录入工作　　财务部XX年上半年工作总结及下半年工作计划财务部XX年上半年工作总结及下半年工作计划3、办理网上银行对账工作4、统计申报工作5、每月税务申报授权工作6、财务公司及售后公司核名工作7、学习驾照（个人）　　回顾上半年虽然为公司营运做出积极的工作，但也存在一些不足，表现在财务人员的工作能力需要进一步提高，财务人员结构还要进一步调整，财务部分工作还需要进一步完