高考化学化学能与电能专题复习后附答案.docx

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高考化学化学能与电能专题复习后附答案

2019高考化学化学能与电能专题复习（后附答案）

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。

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成电能的奥秘，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。

教学重点

原电池的概念与构成的条件。

教学难点

用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。

教具准备

多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸。

教学过程

[新课导入]

一、化学能与电能的相互转化

化石燃料燃烧蒸汽发电机

1.火力发电：

化学能热能机械能电能

（氧化还原反应）

化学电池

2.化学电源：

化学能电能

原电池的原理（氧化还原反应）

原电池

能量

转换（

实质）

化学能→电能的装置。

（两极分别发生氧化还原反应，产生电流）

锌铜原电池

电

极

名

称

负极

（电子流出的一极）

正极

（电子流入的一极）

材

料

较活泼金属（Zn）

较不活泼金属（Cu）

金属（Fe）

非金属（C）

金属（Pb）

金属氧化物（PbO2）

电解液

通常和电极反应。

构

成

条

件

两极、一液、一线、一反应

①两个活泼性不同的金属

②电解质溶液

③电极用导线相连并插入电解液

④能自发地进行一个氧化还原反应

负极（Zn）：

Zn-2e-=Zn2+

（氧化反应）

正极（Cu）：

2H++2e-=H2↑

（还原反应）

总反应：

Zn+2H+=Zn2++H2↑

该氧化还原反应的化学能转变为电能。

离子迁移

池内

阳离子向正极作定向移动，

阴离子向负极作定向移动。

（池内）电流：

由负极到正极。

电子迁移

（池外）电子流动：

由负极到正极

（池外）电流：

由正极到负极。

重要

应用

制作电池、防止金属被腐蚀、提高化学反应速率

干电池、铅蓄电池、新型高能电池、

第二节化学能与电能（第2课时）

三维目标

知识与技能

在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出一些原电池实验，学习实验研究的方法。

过程与方法

1.在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。

2.能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。

情感、态度与价值观

1．有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。

2．赞赏原电池对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想。

教学重点

实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。

教学难点

对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思

教具准备

多媒体课件、投影仪

教学过程

[新课导入]

[复习]

师：

请一位同学总结原电池的重要知识点

生：

i原电池概念：

将化学能转化为电能的装置叫做原电池。

ii.原电池的构成条件：

①有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

生2.

iii.原电池化学反应本质：

较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）

二、发展中的化学电源：

几种常见电池和新型燃料电池

1.干电池2.充电电池3.燃料电池

归纳如下表：

化学反应

特点

锌—锰电池

（一次电池）

负极：

（锌筒）：

Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

正极：

（碳棒）：

2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O

总反应：

Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2

锌银电池Zn|KOH|Ag2O

（一次电池）

锌银电池Zn|KOH|Ag2O

负极：

Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正极：

Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

总反应：

Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn（OH）2

能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池等

铅蓄电池（充电电池）

负极：

Pb-2e-+SO42-=PbSO4

正极：

PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O

总反应：

Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O

锂电池

新型电池

（充电电池

负极：

Li–e--=Li+

正极：

MnO2+2e-=MnO2-

总反应：

Li+MnO2=LiMnO2

温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间缓慢下降，可预示电池使用寿命。

适做心脏起搏器电源、高性能的手机和笔记本电脑电池等。

燃

料

电

池

氢氧

燃料

电池

碱性电池：

电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液：

负极：

2H2–4e-+4OH-===4H2O

正极：

O2+4e-+2H2O===4OH-

酸性电池：

电解质溶液为硫酸溶液：

负极：

2H2–4e-===4H+

正极：

O2+4e-+4H+===2H2O

反应物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。

产物是水，无污染。

一种高效、环境友的发电装置。

甲烷燃料电池

电解质溶液为氢氧化钾溶液：

负极：

CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O

正极：

2O2+8e-+4H2O===8OH-

总反应：

CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O

水果电池原电池

锌锰干电池铅蓄电池构造示意图

氢氧燃料电池构造示意图锂离子电池

第3页（共9页）

【随堂练习】

1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是------------------（A）

2.A、B、C都是金属：

B中混有C时，只有C能被盐酸溶解；A与B组成原电池时，A为电池的正极。

A、B、C三种金属的活动性顺序为 ---------------------------------（C）

A．A＞B＞C                             B．A＞C＞B

C．C＞B＞A                             D．B＞C＞A

3.下列说法正确的是------------------------------------------------------------------------------------（CD）

A．原电池是把电能转化为化学能的装置

B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应

C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应

D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动

4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。

氢镍电池的总反应式是

判断，下列叙述中错误的是------------（AB）

A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大

B．电池放电时，镍元素被氧化

C．电池充电时，氢元素被还原

D．电池放电时，H2是负极

5.把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀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相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由大到小为----------------------------------------------------（B）

A．a>b>c>dB．a>c>d>b

C．c>a>b>dD．b>d>c>a

6.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----------------------------------------------------------------------（B）

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

7.下列变化中与原电池反应有关的是---------------------------------------------（BD）

A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜

B.白铁（镀锌）表面有划损时,也能阻止铁被氧化

C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层

第4页（共9页）

D.铁与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液时,可使反应加速

8.下列装置能构成原电池的是-------------------------------------------------（AC）

9.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---------------------------（D）

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

10.实验室中欲制氢气,最好的方法是-------------------------------------------（D）

A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应

C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌（含铅、铜杂质）与稀硫酸反应

11.铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成-----------------------------------（AC）

A.铝铆钉B.铜铆钉C.锌铆钉D.锡铆钉

12.原电池是一种化学能转变为电能装置。

在原电池中，较活泼的金属发生氧化反应，

是负_极；活动性较差的金属上发生还原反应，是_正_极。

13.电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：

Zn+2OH—=ZnO+H2O+2e—Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—

电池的负极是__Zn__，正极发生的是_还原_反应（反应类型），

总反应式为_Zn+_Ag2O+H2O＝2Ag+Zn（OH）2。

14.现有A、B、C、D四种金属，把A、B分别浸入稀硫酸中，产生气泡都很慢；把C、D分别浸入稀硫酸中，产生气泡都很快；把A、B用导线连接浸入稀硫酸中时，A上有气泡析出；把C浸入D的硝酸盐溶液中，C的表面有D析出。