精编学案高中化学人教版必修2第2章第2节 化学能与电能1

第2节 化学能与电能 第1课时 化学能转化为电能【学习目标】1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。

2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。

【基础导学】一、化学能与电能的转化1．化学能是能量的一种形式，你知道的化学能转化形式有哪些？ 2．电能使用电器时都需要电能。

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，又称电力。

3．火力发电火力发电(火电)是通过_____________________________________________________燃烧，使化学能转变为________，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换过程，该过程可表示为化学能――→燃烧________――→蒸汽________――→发电机________其中，____________________是使化学能转换为电能的关键。

4．化学能与电能的直接转化化学能可通过____________反应直接转化成电能。

【归纳总结】能源常见的分类形式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2．下列各项中，属于一次能源的是()①煤②石油③天然气④煤气⑤电力A．①②③B．①②④C．②③⑤D．③④⑤二、原电池的工作原理1．按要求完成下列实验，并填表：2.原电池(1)原电池的概念是将_______能转化为_______能的装置；原电池的反应本质是_______反应。

(2)原电池的构成条件理论上，自发的____________反应均可构成原电池。

具体条件是：①具有______________的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)；②溶液：两电极均插入__________溶液中；③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。

(3)原电池的工作原理①分析下图并填空原电池总反应式：________________________________________________________；②能量转化过程：原电池在工作时，________极失去电子，电子通过导线流向________极，溶液中氧化性物质________电子，发生________反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有________产生，也就形成了电流，即________能转变为________能。

(4)原电池工作原理的应用①比较金属活动性作负极的金属活动性______，作正极的金属活动性_________________________________；②改变化学反应速率如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率；③设计原电池如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用______作负极，__________作正极，__________作电解质溶液；④保护金属设备如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，________被消耗掉而________得到保护。

【归纳总结】【当堂训练】3．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是___________________________________。

4．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是__________________________________________________。

(2)装置乙中正极的电极反应式是____________________________________________。

(3)装置丙中溶液的pH变化是________。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是______________________________________________。

【学习小结】原电池是把化学能转化为电能的装置。

其工作原理是【课后检测】1．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。

下列说法正确的是()A．天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源B．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能C．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素D．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统2．下列叙述正确的是()①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式来实现A．①⑤B．①④⑤C．②③④D．②⑤3．将纯锌片和纯铜片按下图所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()A．两个装置都构成了原电池B．甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池C．两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生D．产生气泡的速率甲比乙慢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>YC．Y>X>Z D．Y>Z>X5．在铜锌原电池中(如下图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_________________________。

锌片上观察到的现象为______________________________________________________；铜为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是________________________________________________________________________；铜片上观察到的现象是________________________________________________________，原电池总反应的离子方程式为______________________________________。

答案精析基础导学 一、1．化学能可转化成热能、光能、电能等。

3．化石燃料(如煤、石油、天然气) 热能 热能 机械能 电能 燃烧(氧化还原反应) 4．氧化还原 归纳总结直接从自然界中取得的能源 由一次能源经过加工、转化得到的能源 当堂训练1．C [氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源，A 正确；电能也是二次能源，且使用方便、污染最小，B 正确；以煤为燃料，火力发电的能量转化过程：(煤)化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能，故C 错误，D 正确。

]2．A [煤、石油、天然气等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、电力、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工转换而来的，称为二次能源。

] 二、1．(从左到右，从上到下)锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流表指针发生偏转 两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流表指针不偏转 无现象 锌与稀硫酸发生置换反应产生H 2，而铜则不能 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流 锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流 乙醇是非电解质，与Zn 、Cu 都不反应2．(1)化学 电 氧化还原 (2)氧化还原 ①活动性不同 ②电解质 (3)①(从上到下，从左到右)负极 氧化反应 Zn －2e －===Zn 2＋正极 还原反应 2H ＋＋2e －＋===H 2↑Zn ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2↑ ②负 正 得到 还原 电子流 化学 电 (4)①强 弱 ③Fe 铜(或石墨) FeCl 3溶液 ④Zn Fe 归纳总结(从左到右，从上到下)还原性较弱的金属或能导电的非金属 还原反应 电子流入 电流流出 还原性较强的金属 氧化反应 电子流出 电流流入 当堂训练 3．DFG解析 图中A 、B 都只有一个电极，C 中是两个活泼性相同的电极，E 中酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D、F、G。

4．(1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu(3)增大(4)D>A>B>C解析据装置甲知活动性：A>B，A作负极，电极反应式为A－2e－===A2＋；据装置乙知活动性：B>C，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；据装置丙知活动性：D>A，正极反应式为2H ＋＋2e－===H↑，故c(H＋)减小，pH增大。

据甲、乙、丙知活动性强弱顺序：D>A>B>C。

2课后检测1．D[A项，H2不是一次能源；B项，风力发电不是将化学能转化为电能；C项，砷不是金属元素。

]2．A 3.B4．C[根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知活泼性Y>X，根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知活泼性X>Z，故有三种金属的活泼性顺序为Y>X>Z。

]5．负氧化Zn－2e－===Zn2＋锌片溶解正还原Cu2＋＋2e－===Cu铜极变粗Zn ＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu解析CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。

第2课时发展中的化学电源【学习目标】1.知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。

2.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。

3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。

【基础导学】一、常见的化学电源1．锌锰干电池(1)结构：锌锰干电池是以锌筒为____极，石墨棒为____极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作_____________________________________________________________。

(2)原理：锌锰电池是________电池，放电之后________充电，内部的氧化还原反应是______的。