人教版高中化学必修二《化学能与电能》word学案

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人教版高中化学必修2精品导学案(答案)必修二第二章第二节化学能与电能学案

人教版高中化学必修2精品导学案(答案)必修二第二章第二节化学能与电能学案

⼈教版⾼中化学必修2精品导学案(答案)必修⼆第⼆章第⼆节化学能与电能学案第⼆章第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、提出疑惑课内探究学案⼀、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?⑷正负极发⽣的反应类型?【知识应⽤】1、⽤下列物质设计⼀个原电池CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、Fe棒、Cu 棒、C棒、Zn⽚、Cu⽚、铜线、2、画出装置图㈢、常见电源___________________________________________________________________(四)当堂检测1.原电池中发⽣的化学反应属于 ____________________ ,原电池将_______能转化为____能。

化学能与电能学案

化学能与电能学案

化学能与电能重难点一原电池基本知识1概念:将化学能转化为电能的装置2工作原理:负极与电解质溶液反应活泼金属负极失电子氧化反应电极反应:Zn-2e-===Zn2+e-不活波金属得电子还原反应电极反应:2H++2e-===H23.原电池的形成条件(1)活波性不同的两个电极(2)电极要插入电解质溶液(3)要构成闭合回路(4)能自发的进行氧化还原反应4.电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应。

或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。

两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。

如,在铜—锌—硫酸构成的原电池中,负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中,而正极铜浸泡在含有Cu2+的溶液中。

重难点二原电池正、负极的判断方法(1)根据组成原电池的两极材料判断:活波金属为负极,不活波金属为正极。

(2)根据电流方向或电子流动方向判断电流是由正极流向负极;电子是由负极流向正极。

(3)根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断原电池的电解质溶液,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

(4)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应。

若给出一个总方程式,则可根据化合价升降来判断。

(5)根据现象判断溶解的一极为负极,增重或有气泡放出的一极为正极。

(6)特别提醒原电池的电极类型不仅跟电极材料有关,还与电解质溶液的性质有关。

如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池,镁为负极,铝为正极,但若以氢氧化钠为电解质溶液,则铝为负极,镁为正极。

重难点三电极反应式的书写方法两种情况:(1)根据两个电极反应式,写出总反应式。

使两个电极反应式得失电子数相等后,将两式相加,消去相同的化学式。

(2)根据总反应式,写电极反应式一般分四个步骤:①列物质,标得失,②选离子,配电荷,③配个数,巧用水,④两式加,验总式。

化学能与电能重难点一原电池基本知识1.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化为电能的装置C .在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D .原电池放电时,电流的方向是从负极到正极2.有关原电池的下列说法中正确的是( )A .在外电路中电子由正极流向负极B .在原电池中,只有金属锌作为负极C .原电池工作时,阳离子向正极方向移动D .原电池工作时,阳离子向负极方向移动3.根据原电池的有关知识,下列反应不能用于原电池的是( )A .2H 2+O 2=====点燃2H 2OB .2CH 3OH +3O 2――→点燃2CO 2+4H 2OC .Zn +2HCl===ZnCl 2+H 2↑D .NaOH +HCl===NaCl +H 2O 重难点二原电池正、负极的判断方法1.已知空气—锌电池的电极反应为:锌片:Zn +2OH --2e -===ZnO +H 2O ,碳棒:12O 2+H 2O +2e -===2OH -。

第二节 化学能与电能学案设计(省级课题研究成果)

第二节  化学能与电能学案设计(省级课题研究成果)

第二节化学能与电能学案设计车琳第一课时教学内容:化学能转化为电能教学目标1、知识与技能(1)、理解原电池的形成条件及会书写简单的电极反应式(2)、了解化学能与电能的转化关系。

(3)、初步了解化学电池的工作原理及应用2、过程与方法通过观察实验、对比分析,理解在原电池中电子的流向和电流的运动方向,培养分析思维能力。

3、情感、态度和价值观(1)、深化对“现象与本质”的辩证唯物主义观点的认识(2)、通过实验研究,激发学习兴趣,培养严谨求实、勇于创新的科学品质教学重点:原电池的化学工作原理教学难点:原电池的工作原理;原电池的形成条件及电极反应式的书写;电子流和电流的方向的判断教学策略:实验探究、合作交流、谈话讨论教学进程【课前研读】(提示:请同学课前务必完成!)一、化学能与电能1、列举你所知道的能源并进行简单的分类,在你所知道的能源中,你认为最环保的能源是什么?2.我国目前发电总量构成:火电----81.2% 水电----17.6% 其他----1.2%(今后水电和其他发电量会逐步增加)。

3.火力发电原理:通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热使水汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。

`4.火力发电流程:5.火力发电缺点:①转换环节多;②发电效率低;③能源浪费多;④环境污染严重等。

6.燃烧的氧化还原反应本质:(学生回答)氧化剂与还原剂之间发生电子转移,引起化学键重新组合,伴随有能量变化。

7、氧化还原反应的本质是,在此过程中,除了的重新组合外,还伴随着的变化。

二、原电池原理1.概念:将的装置。

从理论上讲,能自发进行的氧化还原反应(即符合强氧化剂与强还原剂反应生成弱的氧化剂与弱的还原剂的反应),都可设计为原电池。

2.原电池正、负极概念:以Zn|H2SO4|Cu原电池为例,如下图所示:稀硫酸负极(Zn):(氧化反应)正极(Cu):(还原反应)总反应:(氧化还原反应)负极:较活泼的一极或电子流出的极,发生氧化反应的极。

高中化学必修二教案-2.2 化学能与电能---原 电 池 人教版

高中化学必修二教案-2.2 化学能与电能---原 电 池  人教版

《原电池》一、设计思路(一)指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,以学生为主体,让学生自主探索、主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体,将实验探究与思考交流交替进行,并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。

1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容,该节分为两课时教学,本课为第一课时。

本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习,因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用,化学与生活的紧密联系。

能量与我们每个人生活息息相关,在社会生产、生活和科学研究中广泛应用,是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。

化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。

2、学情分析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,但学生初次接触电化学知识,很兴奋。

在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识,但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验,因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。

3、总体思路在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,从学生常见的干电池引入原电池的内容,通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理,激起学生的本节课的好奇心,可以达到教学创设情境的需要。

首先通过实验,引入课题。

在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。

在此基础上,通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。

最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。

通过了解生活中对原电池原理的应用,培养学生的理论联系实际的能力,激发学生的学习热情,树立环境保护的意识,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

(二)教学目标1、知识与技能目标:(1)使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。

高中化学——化学能与电能教学设计

高中化学——化学能与电能教学设计

第二章第2节化学能与电能一、教材分析本节重点是原电池,应熟练掌握原电池的构成条件、正负极的判断、电极反应的书写、两极现象、电子电流离子的移动方向、正负极的反应类型、原电池的简单设计及原电池图示的画法。

二、教学目标知识目标: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、了解常见电源能力目标:分析解决问题的能力情感、态度和价值观目标:培养化学兴趣及严谨的化学治学态度三、教学重点难点重点:锌铜原电池的基础知识难点:锌铜原电池的基础知识四、学情分析我们的学生没有平行分班,有实验班,学生已有的知识和实验水平有较大差距。

学生对于原电池的了解限于普通原电池的外表结构,因此在教学中应该结合课本实例反复深入的讲解和练习。

五、教学方法1.实验法:原电池实验应分组实验。

2.学案导学:见后面的学案。

3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习课本原电池基础知识,初步把握原电池实验的原理和方法步骤。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。

课前打开实验室门窗通风,课前准备好实验仪器。

七、课时安排:2课时八、教学过程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分别插入稀稀尝试填写下表: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?⑷正负极发生的反应类型?【知识应用】1、用下列物质设计一个原电池CuSO4溶液、ZnSO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液、NaCl溶液、Fe棒、Cu棒、C棒、Zn片、Cu片、铜线、2、画出装置图㈢、常见电源___________________________________________________________________ 九、板书设计化学能与电能㈠燃煤发电的流程(二) 探究化学能与电能的转化化学能转换为电能的关键㈢、常见电源十、教学反思在精讲的同时一定注意学生的参与,题不在多要精挑题目做通讲透,否则讲得多练得多最后学生还是不懂因此求“悟”乃根本。

高中化学必修化学能与电能教案

高中化学必修化学能与电能教案

高中化学必修化学能与电能教案教学目标:
1. 了解化学能与电能的定义和特点
2. 掌握化学能与电能的相互转化过程
3. 认识化学反应中能量变化的重要性
教学重点:
1. 化学能的定义和种类
2. 化学能与电能的相互转化
3. 化学反应中的能量变化
教学难点:
1. 化学能与电能的相互转化过程
2. 化学反应中的能量变化的计算
教学方法:
1. 讲授与示范相结合
2. 实验与讨论相结合
3. 案例分析与问题解答相结合
教学过程:
一、引入
通过实验展示化学能和电能的转化过程,引出本节课的主题。

二、化学能的定义和种类
1. 讲解化学能的概念和种类
2. 示例化学能转化为电能的实际应用
三、化学能与电能的相互转化
1. 讲解化学能与电能的相互转化原理
2. 实验演示化学能转化为电能的过程
四、化学反应中的能量变化
1. 讲解化学反应中的能量变化的计算方法
2. 举例说明化学反应中能量变化的重要性
五、案例分析与讨论
1. 分组讨论化学反应能量示意图并解决相关问题
2. 汇总各组讨论结果,展示交流成果
六、课堂小结
通过课堂小结,强调化学能与电能的关系及重要性。

教学反思:
通过本节课的教学,学生能够深入了解化学能与电能的概念、相互转化过程及其在化学反应中的作用。

同时,通过案例分析和讨论,激发学生的思维能力和创新意识,提高他们的实践能力和解决问题的能力。

在今后的教学中,可以结合更多生活中的实际例子来引导学生深入理解化学能与电能的应用和意义。

学案 化学能与电能

学案 化学能与电能

第二节化学能与电能
——原电池
【知识梳理】
一、原电池概念
1.原电池:
2.能量变化:
二、原电池工作原理分析
1.铜锌原电池的电极反应:
2.电子的流向:
3.电流的流向:
【应用练习】
(1)下图所示的装置能否形成原电池?说明原因。

能形成原电池的标出正负极,写出电极反应方程式
(2)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+==Zn2++Cu,该反应的原电池的正确组成是()
(3)选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应:2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2,画出原电池的示意图并写出电极反应。

【小结】能否将氧化还原反应设计成电池? 设计电池的原则是什么?
(4)由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中,当铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,硫酸恰好全部反应完。

试计算:
①产生这些气体消耗了多少克锌?②有多少个电子通过了导线?③200mL稀硫酸的物质的量浓度是多少?。

高中化学-2.2《化学能与电能》教案-新人教版必修2

高中化学-2.2《化学能与电能》教案-新人教版必修2

第二节 化学能与电能 (第1课时)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。

高中化学教案化学能与电能

高中化学教案化学能与电能

高中化学教案化学能与电能教学内容:化学能与电能教学目标:1. 理解化学反应中的能量变化以及化学能的转化;2. 了解电能的概念及其在化学反应中的应用;3. 能够运用化学能与电能的知识解决相关问题。

教学重点:1. 化学反应中的化学能变化;2. 电能的概念及应用。

教学难点:1. 化学能与电能的转化;2. 化学反应中电能的计算。

教学准备:1. 化学能与电能的相关实验器材;2. 相关教学PPT。

教学过程:一、引入通过一个生活中的例子引入化学能与电能的概念,如燃烧木柴产生热量的过程。

二、化学能的转化1. 介绍化学反应中的化学能变化,包括吸热反应和放热反应;2. 通过实验演示化学能的转化过程,让学生理解化学能转化的原理。

三、电能的概念及应用1. 介绍电能的概念和计量单位;2. 着重介绍电能在化学反应中的应用,如电解反应、电镀等。

四、化学能与电能的转化1. 介绍化学能与电能之间的转化关系;2. 设计实验,让学生探究化学能转化为电能的过程。

五、案例分析通过一些实际案例,让学生应用化学能与电能的知识解决问题。

六、总结与讨论对本节课的知识点进行总结,让学生自由讨论化学能与电能的相关问题,加深对知识点的理解。

七、作业布置布置相关的习题,让学生巩固所学知识。

教学反思:化学能与电能是化学学科的重要内容,通过本节课的教学,学生应该能够理解化学反应中的能量变化,掌握化学能与电能的转化关系,并且能够运用所学知识解决相关问题。

在课堂教学中,要注重实验教学,帮助学生更好地理解化学能与电能的概念。

同时,通过案例分析和讨论,激发学生的探究兴趣,提高他们的学习效果。

第二节化学能与电能教案

第二节化学能与电能教案

第二节化学能与电能一、教材分析:本节课教学是人教版高中化学必修Ⅱ中第二章《化学反应与能量》第二节《化学能与电能》内容。

本章是学生第一次接触到化学反应与能量之间的相互关系,是化学理论知识在工业生产中的重要应用。

而本节内容则是侧重于化学能转化为电能的研究,从知识上说则是氧化还原反应的重要应用之一,也是实现氧化还原反应这一主干知识的螺旋式上升的一个重要环节。

因此本节课的重心是实现通过氧化还原反应将化学能转变成电能的装置的研究。

二、教学目标1、通过实验探究原电池中发生的反应,认识化学能转化为电能的基本原理。

2、学会分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3、通过实验和小组合作学习,体验科学探究过程。

4、了解各类电池在生产、生活实际中的应用,认识化学的价值。

增强环保意识。

三、教学重点、难点初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。

通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。

四、教学方法实验探究法——通过实验,分析、讨论、思考、交流、归纳、小结。

五、2课时五、教学过程能源的分类1、按取得方式:①一次能源----流水、风力、太阳能、煤、石油、天然气等;②二次能源:电力、蒸汽等。

2、按能源结构:①常规能源----石油、煤、天然气、水力等;②新能源----太阳能、风能、海洋能、生物能等。

物质发生化学反应时,常常伴随有发光、发热等能量的变化,这是化学能转化为光能、热能。

那么,化学能是否可以转化为电能呢如果能,又是怎样转化为电能的呢§2-2化学能与电能(第1课时)一、火电(间接转变)1、我国目前发电总量构成:火电% 水电% 其他%(今后水电和其他发电量会逐步增加)2、火力发电原理:通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热使水汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。

3、火力发电流程:(学生回答)化学能--------→热能-------→机械能-------→电能4、火力发电缺点:①转换环节多;②发电效率低;③能源浪费多;④环境污染严重等。

2020高中化学人教版必修二教师用书:2-2-1 化学能与电能 Word版含答案

2020高中化学人教版必修二教师用书:2-2-1 化学能与电能 Word版含答案

姓名,年级:时间:第二节化学能与电能第一课时化学能转化为电能一、一次能源和二次能源二次能源中的电能是应用最广泛,使用最方便,污染最小的能源。

二、化学能转化为电能1.燃煤发电的能量转化(1)过程:化学能错误!热能错误!机械能错误!电能(2)化石燃料的燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。

2.原电池(1)实验(2)原电池概念:将化学能转变为电能的装置(3)铜锌原电池工作原理电池总反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。

(4)反应本质:原电池反应的本质是氧化还原反应.(5)构成原电池的条件理论上,自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

①两个活动性不同的电极(或一个为金属,一个为能导电的非金属)电极。

②具有电解质溶液。

③形成闭合回路。

1.正误判断(1)HCl+NaOH===NaCl+H2O是放热反应,可以设计成原电池()(2)在铜—锌—稀硫酸原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达锌()(3)原电池中阳离子向正极移动 ( )(4)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子()(5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快( )[答案] (1)×(2)×(3)√(4)×(5)√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,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.在火力发电过程中,化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程,伴随着能量的变化[答案]A3.下列设备工作时,将化学能转化为电能的是( )[答案]C4.(1)下列装置属于原电池的是________。

(2)在选出的原电池中,________是负极,发生________反应,________是正极,该极的现象是________________.(3)此原电池反应的化学方程式为______________________。

化学能与电能学案

化学能与电能学案
(3)根据内电路离子迁移方向:______流向正极,_______流向负极。
(4)根据原电池中反应类型:
正极:____电子,发生______,现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极:____电子,发生______,现象是电极本身的消耗,质量减小。
【特别提醒】在判断原电池正、负极时,既要考虑金属活动性的相对强弱,也要考虑电解质溶液的性质。(1)Mg—Al一HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg-A1一NaOH溶液构成的原电池中,Al为负极,Mg为正极。(2)Cu—Al一浓硝酸构成的原电池中.Cu为负极。
三、原电池的应用:
(1)电极:
负极:电子(填流出或流入)的一极,电子,发生反应
(如上述原电池中的片);现象;
正极:电子的一极,电子,发生反应
(如上述原电池中的片);现象。
(2)电极反应式:表示正负极得失电子情况的式子。
负极:,正极:,
(3)总反应式:
(4)电路:
外电路:电流由流向;电子由流向。
内电路:电解质溶液中的离子移向正极,在正极上电子,从而形成闭合回路,产生电流。
【探究二】:构成原电池的条件有哪些?
【探究三】:如何判断原电池的正负极?(参考《金太阳导学案》P42名师点拔导悟)
(1)依据原电池两极材料:
______作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);______作正极。
(2)根据电流方向或电子流向:
电流(外电路)由_____流向_____;电子则由_____经外电路流向原电池的______。第二节化学能与电源自(第1课时)班级姓名小组评价
【学习目标】
1.了解一次能源和二次能源的概念及实例。
2.理解原电池的概念、工作原理及构成条件,初步形成原电池的概念,能设计简单的原电池。

《整合》人教版必修二22化学能与电能学案(第二课时)

《整合》人教版必修二22化学能与电能学案(第二课时)

第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源基础知识一、干电池干电池是一种电池,放电后不能再充电。

(1)锌锰电池负极:,电极反应:正极:电极反应:2NH+4+2e-==2NH3+H2H2+2MnO2==Mn2O3+H2O电解质:NH4Cl(2)碱性锌锰电池:将锌锰干电池的电解质换成湿的,并在构造上作了改进。

二、充电电池充电电池又称电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以______进行,使电池恢复到放电前的状态。

(1)铅蓄电池:正极材料为,负极材料为,电解质为。

负极反应:。

正极反应:。

蓄电池充电和放电时的总反应式。

(2)镍镉电池①组成负极材料:;正极材料:;电解质溶液:。

②电极反应式:负极:Cd-2e-+2OH-==Cd(OH)2正极:2NiO(OH)+2e-+2H2O==2Ni(OH)2+2OH-(3)锂电池锂作负极,其他导体作正极,锂电池是新一代可充电的绿色电池,已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功能耗电器的主流电源。

负极反应式为Li-e-==Li+。

锂电池质量轻,污染少,被称为绿色电池。

三、燃料电池(1)原理:利用原电池的工作原理将和反应所放出的直接转化为。

(2)与其他电池的区别反应物由外设装备提供和等。

(3)氢氧燃料电池电池总反应式: 。

①电解质溶液为盐酸时:负极: ,pH 。

正极: ,pH 。

总的溶液被稀释,pH 。

②电解质溶液为KOH 溶液时:负极: ,pH 。

正极: ,pH 。

总的溶液被稀释,pH 。

(4)甲烷氧气燃料电池该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气。

负极: 正极:电极总反应式: 。

典例导析【例1】市场上经常见到的标记为Li-ion 的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li +?的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应为: Li +2Li 0.35NiO 22Li 0.85NiO 2,下列说法不正确...的是 A .放电时,负极的电极反应式:Li -e -===Li +B .充电时,Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应C .该电池不能用水溶液作为电解质D .放电过程中Li +向负极移动【例2 】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源, 其电极分别为Ag 2O 和Zn ,电解质溶液为KOH 溶液,总反应式为Ag 2O +Zn +H 2O==2Ag +Zn(OH)2,下列说法中不正确的是 ( )A. 原电池放电时,负极上发生反应的物质是ZnB. 负极发生的反应是Zn +2OH --2e -==Zn(OH)2C. 工作时,负极区溶液酸性增强,正极区碱性增强D. 溶液中OH -向正极移动,K +、H +向负极移动、课堂巩固1. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献,下列有关电池的叙述正确的是 ( )A. 锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B. 氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C. 氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2. 锌片:Zn +2OH --2e -==ZnO +H 2O ,碳棒:1?2O 2+H 2O +2e -==2OH - 。

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人教版高中化学必修二《化学能与电能》word 学案
1.了解化学能与电能的转化关系。

2.初步了解化学电池的工作原理及应用。

3.把握原电池的构成要素以及电池正负极的判定。

4.会书写简单的电极反应式。

化学能转化为电能
1.一次能源和二次能源。

(1)一次能源。

直截了当从自然界取得的能源,包括风力、流水、潮汐、地热、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。

(2)二次能源。

一次能源通过加工、转换得到的能源,如电力、蒸汽等。

2.化学能与电能的相互转化。

(1)燃煤发电的能量转换过程。

化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能。

(2)原电池。

①定义:把化学能直截了当转化为电能的装置。

②构成条件:具有爽朗性不同的两个电极;具有电解质溶液;电极间构成闭合回路。

③反应本质:化学电池的反应本质是自发进行的氧化还原反应。

(3)电极。

负极:失电子,发生氧化反应的电极。

正极:得电子,发生还原反应的电极。

(4)电极方程式。

表示正、负极发生反应的方程式。

【应用摸索】
从上述火力发电和原电池的工作原理,阐述原电池的优点。

提示:火力发电需要通过较多的能量转化过程,每次转化都会有能量的消耗,因此能量利用率不高,而原电池是把化学能直截了当转化为电能,因此能量利用率较高。

1.以下装置不能形成原电池的是________。

答案:④⑥
2.依照Zn+2H+===Zn2++H2↑的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极能够选用的金属材料是(D)
A.镁B.石墨C.铝D.铅
3.有关原电池的下列说法中正确的是(C)
A.在外电路中电子由正极流向负极
B.在原电池中,只有金属能作负极
C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动
D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动
基础训练
1.下列有关燃煤发电的一系列能量转换的过程,正确的是(A )
A .化学能→热能→机械能→电能
B .热能→化学能→机械能→电能
C .机械能→化学能→热能→电能
D .热能→机械能→化学能→电能
解析:燃煤发电原理——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
故答案为A 。

2.下列关于原电池的叙述中正确的是(A )
A .原电池能将化学能转变为电能
B .原电池负极发生的电极反应是还原反应
C .原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极
D .原电池的电极只能由两种不同的金属构成
解析:原电池能将化学能转变为电能,A 正确;原电池负极发生的电极反应是氧化反应,B 错;原电池工作时电子从负极经外电路流向正极,C 错;原电池的电极可用石墨构成,D 错;答案为A 。

3.下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是(D )
A .Zn +Ag 2O +H 2O===Zn(OH)2+2Ag
B .Pb +PbO 2+2H 2SO 4===2PbSO 4+2H 2O
C .Zn +CuSO 4===Cu +ZnSO 4
D .C +CO 2===2CO
解析:D 项是吸热的氧化还原反应,反应过程中吸取能量,不能设计为原电池。

4.关于原电池的电极名称,下列叙述有错误的是(C )
A .发生氧化反应的为负极
B .正极为电子流入的一极
C .比较不爽朗的金属为负极
D .电流的方向由正极到负极
解析:原电池中相对爽朗的金属为负极,不爽朗的为正极,C 项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,A 项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出,由正极流入,电流方向与电子流淌方向相反,B 、D 两项正确。

5.在盛有稀H 2SO 4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是(D )
A .正极邻近的SO 2-4离子浓度逐步增大
B .正极有O 2逸出
C .电子通过导线由铜片流向锌片
D .铜片上有H 2逸出
解析:A.该原电池放电时,溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故A 错误;
B.正极上氢离子得电子被还原生成氢气,故B 错误;
C.电子由负极经导线流向正极,即由锌片流向铜片,故C 错误;
D.Cu 电极上氢离子得到电子生成氢气,有氢气逸出,故D 正确;故选D 。

6.如图所示装置中,观看到电流计指针偏转,X棒变重,Y棒变轻,由此判定下表中所列X、Y、Z物质,其中能够成立的是(D)
解析:电流计指针偏转,X棒变重,Y棒变轻,说明该装置为原电池,X棒有固体析出,Y棒失去电子进入溶液。

A.锌比铜爽朗,因此锌失去电子,生成锌离子进入溶液,X棒变轻,Y上有氢气放出,错误;B.Y为Fe极,则Fe失去电子,生成亚铁离子进入溶液,Y 棒变轻,而X生成氢气,错误;C.锌失去电子进入溶液,则X变轻,Y上有银形成, Y变重,错误;D.Y为Zn,则Zn失去电子进入溶液,Y棒变轻,碳棒上有Cu析出,则碳棒增重,形成电流,正确;答案选D。

能力提升
7.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时,外电路电流从②流向①;
①③相连时,③为正极;
②④相连时,②上有气泡逸出;
③④相连时,③的质量减少。

据此判定这四种金属活动性由大到小的顺序是(B)
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④
解析:①②相连时,外电路电流从②流向①,说明电子从①流向②,则①比较爽朗;①③相连时,③为正极,①为负极,①比较爽朗;②④相连时,②上有气泡逸出,氢离子放电生成氢气,则②为正极,④比较爽朗;③④相连时,③的质量减少,③作负极,③比较爽朗。

据此判定这四种金属活动性由大到小的顺序是①③④②;答案选B。

8.等质量的两份锌粉a、b,分别加入两支相同的试管中,然后加入等体积等物质的量
浓度且均过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则产生氢气的体积(V)与时刻(t)的关系用图象表示如下,其中正确的是(D)
解析:等质量的两份锌粉中,加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸,同时向a 中加入少量CuSO4溶液,则a中发生的反应有:Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn+2H+===Zn2++H2↑,由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池,因此,a中的反应速率比b中的反应速率大,即反应完成所需的时刻短,但Cu2+消耗了少量的Zn,a中产生的H2比b中产生的H2少。

b中只发生反应:Zn+2H+===Zn2++H2↑。

符合这些条件的图象确实是D项。

9.有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol/L H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol/L的NaOH 溶液中,如下图所示。

(1)写出甲池中正极的电极反应式。

正极:_______________________________________。

(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。

负极:________________________________________。

总反应的离子方程式:__________________________________。

(3)假如甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料假如差不多上金属,则构成负极材
料的金属应比构成正极材料的金属爽朗”,则甲会判定出________活动性更强,而乙会判定出________活动性更强(填写元素符号)。

(4)由此实验,可得到如下哪些结论正确( )
A.利用原电池反应判定金属活动顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动顺序已过时,已没有有用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件阻碍较大,因此应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“直截了当利用金属活动顺序判定原电池中的正负极”这种做法________(可靠或不可靠)。

如不可靠,请你提出另一个判定原电池正负极的可行实验方案________________(如可靠,此空可不填)。

解析:甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

然而由于Al与碱的反应是一个特例,不可作为判定金属性强弱的依据。

故判定一个原电池的正负极应依据实验事实。

答案:(1)2H++2e-===H2↑
(2)2Al+8OH--6e-===2AlO-2+4H2O
2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液,构成原电池,利用电流计测定电流的方向,从而判定电子流淌方向,再确定原电池正负极
10.铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中,若锌片被腐蚀,当铜片上放出3.36 L(标准状况下)气体时,硫酸恰好全部作用完。

试回答:
(1)写出正极、负极反应式。

(2)产生这些气体消耗了多少克锌?
(3)有多少个电子通过了导线?
(4)原稀硫酸的物质的量浓度是多少?
答案:(1)正极:2H++2e-===H2↑负极:Zn-2e-===Zn2+(2)9.75 g (3)1.806×1023
(4)0.75 mol/L。

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