V 化学能-电能

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化学能与电能知识点

化学能与电能知识点化学能与电能之间的转化是整个高中化学的重要知识。

下面是店铺为你整理的化学能与电能知识点，一起来看看吧。

化学能与电能知识点1.能源：一次能源，直接从自然界获取的能源，如风能、水能、煤、石油、天然气等;二次能源：一次能源经过加工或转化形成的能源，如电能等。

化学物质都具有化学能，化学反应中的自发氧化还原反应，一般都是放出能量的反应，放出的能量可以转化为热能、光能甚至电能等，但总的能量守恒。

2. 火力发电：煤燃烧，加热水蒸气，驱动发电机发电，化学能----热能------机械能----电能。

缺点是每个过程有能量损耗高，环境污染。

3. 原电池：将化学能直接转化为电能的装置。

(注：放热反应通过反应释放出能量，部分转化为电能，部分转化为热能损耗等，所以原电池不能达到能量的100%转化利用)4. 原电池的形成条件：(1)自发的氧化还原反应(放热反应)----关键和核心(2)两个电极(金属或石墨C)：通常为活泼性不同的两极，在燃料电池中等例外是相同的惰性金属(Pt Ag等)------功能：可能参与反应(主要是金属电极失去电子)，“强迫”负极失去的电子沿外电路导线传导到正极。

(3)电解质溶液(一般是酸碱盐的水溶液，也可以是盐的熔融状态)。

功能：导电介质(阴阳离子的移动导电)、提供反应物质。

(4)闭合回路：电解质溶液的内电路和导线的外电路闭合连接(“两极一液一连线”)。

5. 原电池的工作原理：几个基本物理知识：(1)电流方向：外电路由“+”到“—”，内电路由“—”到“+”;(2)电子在导体(金属或C)中传导，方向与电流方向相反;电子传导方向：外电路由“—”到“+”，(3)电解质溶液中依靠阴阳离子的移动导电，阳离子的移动方向和溶液中的电流方向一致，阴离子与溶液中的电流方向相反。

6. 原电池的正负极电极方程式书写电极方程式：表示电极上发生的物质和电子的变化的方程式书写基本过程：(1)根据已知条件，判断出正负极，(2)根据总的氧化还原反应或者电极，确定反应物以及对应的正确的产物(产物注意是否与电解质溶液中离子发生反应即不能共存)，确保电子的得失和化合价的升降相等。

化学能与电能

化学能与电能（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

（4）电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

（5）原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

（6）原电池电极反应的书写方法：（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。

因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式。

②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。

③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。

（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。

②比较金属活动性强弱。

③设计原电池。

④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型：①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。

2020化学新人教必修：化学能转化为电能含解析

(2)将稀硫酸换作硫酸铜溶液、也可以形成原电池、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)酒精是非电解质、此时不能构成原电池、因此不能产生电流。

【点拨提升】
1．原电池的工作原理
(1)反应类型：负极发生氧化反应、正极发生还原反应。

(2)电子的移动方向：负极流出、经导线流向正极。

(3)离子的移动方向：阳离子向正极移动、阴离子向负极移动。

2．原电池的判断方法
3．原电池正负极的判断方法
易错提醒(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属、正极材料可以为导电的非金属、例如石墨。

两极材料可能参与反应、也可能不参与反应。

(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接、共同插入电解质溶液中不一定构成原电池、必须有一个能自发进行的氧化还原反应。

(3)在判断原电池正负极时、既要考虑金属活泼的强弱也要考虑电解质溶液性质。

如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中、负极为Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中、负极为Al、正极为Mg。

【典题例证1】在如图所示装置中、观察到电流表指针发生偏转、M棒变粗、N棒变细、
P为电解质溶液。

由此判断下列M、N、P所代表的物质可以成立的是( )
解析经分析可知该装置是原电池、其中M棒作正极、有金属单质析出、N棒作负极、失电子溶解。

A项、锌、铜、稀硫酸构成原电池、则锌是负极、M棒变细、A项错误；B项、铁、铜、稀盐酸构成原电池、M棒上无金属单质析出、B。

化学能转化为电能

2、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀H2SO4 将锌片和铜片用导线连接置于同一稀H 溶液中，下列各叙述正确的是（溶液中，下列各叙述正确的是（ BD ）正极附近（ A、正极附近（SO42-）的浓度逐渐增大负极附近（ B、负极附近（SO42-）的浓度逐渐增大 C、正极负极附近基本不变锌片、铜片同时有气泡冒出时， D、锌片、铜片同时有气泡冒出时，说明锌片不纯。不纯。
阴离子
铜锌原电池正极 2H++2e-=H2↑ 电解质溶液
阳离子
电极反应
氧化反应）负极：Zn－负极：Zn－2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）还原反应）离子方程式） (离子方程式）总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 总反应：化学方程式） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（化学方程式）
思考问题 1、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,铜片上为什么有气泡产生? 2、锌片的质量有无变化?溶液中 C H 如何变化? 3、写出锌片和铜片上变化的离子方程式 4、从能量变化的角度分析这是什么装置?
+
失e,沿导线传递，有电流产生 e,沿导线传递，沿导线传递氧化反应还原反应
负极
ZnZn-2e-=Zn2+
一个原电池的总反应的离子方程式是 Cu， Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（池的组成正确的是（） C 正极负极 A Zn Cu B Ag Cu C Cu Zn D Cu Zn
电解质 CuCl2 溶液
H2SO4 CuSO4 FeCl2

2-2化学能与电能

写出电极反应式。
电池中含有大量的重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。有机汞中毒，患者手足失调，步行困难，运动障碍，听力及言据专家测试，一节纽扣电池语障碍，肢端麻木能污染60万升水；一节一号感觉障碍，视野缩小，重者神经错乱，痉挛，最终死亡电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就会渗透土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物等，痛痛病：导致骨骼中钙流失，造成骨骼软化，萎缩，四肢弯曲，破坏人类的生存环境，间接脊柱变形，威胁到人类的健康，有的还连咳嗽都会引起骨折。而且患者不能进食，会疼痛无比，因此又能致癌。所以我们不要乱扔称骨痛病电池，要及时回收。
第二章化学反应与能量
第二节化学能与电能
一次能源：直接从自然界取得的能源。二次能源：一次能源经过加工、转换得到能源。
电能
原煤
天然气
蒸汽
水能
风能
石油
2001年我国发电总量构成图
柏果电厂
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
火电站工作原理示意图
2、火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
反应？
2、Zn电极失去的电子哪里去了？Cu电极上发生了
什么反应？
3、电子转移方向？电流方向？电极分正负极，Zn 电极，Cu电极哪个作正极？哪个作负极？
1、Zn电极溶解，说明什么？Zn电极上发生了什么反应？ 2、Zn电极失去的电子哪里去了？Cu电极上发生了什么反应？ 3、电子转移方向？电流方向？电极？
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质

化学能转化为电能---电池知识要点

化学能转化为电能---电池知识要点一、原电池的工作原理1、原电池：借助氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置称为原电池。

2、构成原电池的条件（1）有活动性不等的两个电极（2）电极要与电解质溶液接触（3）要形成闭合回路(4) 自发的氧化还原反应构成原电池后，一般说来化学反应速率要加快。

实验室不用纯锌与稀硫酸反应制氢气而要用粗锌与稀硫酸反应制氢气，就是利用原电池的原理。

在原电池中，电极并不一定要与电解质溶液直接反应。

当电极不与电解质溶液直接反应时，正极上得电子的物质一般为溶解在水溶液中的氧气，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e- = 4OH-。

3、原电池的工作原理（1）相对活泼的金属作负极，负极上一定发生氧化反应；相对不活泼的金属（或非金属）作正极，正极上一定发生还原反应。

（2）电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

（3）溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。

但是，有一些特例：将镁和铝插到NaOH溶液中，用导线连接后构成原电池，铝是负极，镁是正极。

负极：2Al+8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O 正极：6H2O+6e- = 3H2↑+6OH-总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑还有，将铁和铜插到浓硝酸中，用导线连接构成原电池，由于铁在浓硝酸中钝化不能继续反应，而铜可与浓硝酸反应，所以，铜时负极，铁是正极。

负极：Cu-2e- = Cu2+正极：2NO3- +4H+ + 2e- = 2NO2↑+2H2O由此可见，并不一定是活泼性强的金属作负极。

金属作负极还是作正极，要看电解质溶液而定。

4、电极反应式的书写（1）书写电极反应式的方法是--------叠加法。

即将两个电极反应叠加一定得到电池总反应。

在推写电极反应时，一般先写出电池总反应，然后再写出负极反应式或正极反应式，将总反应减去负极反应式或正极反应式就可得到正极反应式或负极反应式。

（2）在推写电极反应式还必须注意到介质（环境）的种类。

化学能与电能-优秀课件

mA
Fe
氧化
Fe2+
反应
Cu2+ SO4 2-
还原反应
Cu
内电路
(化学能)
Fe-2e-=Fe2+
Cu2++2e-=Cu
总反应：Fe+ CuSO4 == FeSO4 +Cu
对比归纳、获得新知
I
e- e- e e - mA -
I e-
e- I
-e-
e-
I ( ) (+) I
-2e-(氧化反应)
电 2e-
-(
e-
)Mg
e-
ee-
Al(+)
NaOH溶液
稀H2SO4
2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2 +3H2
简单原电池的正负极的判断
①原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应，给出或者自己写出装置中自发能力最强的氧化还原反应方程式，根据化合价的升降来判断，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
②确定电子转移数；
③电荷守恒和质量守恒。
希不学
望要习
谢谢各位同学合作就轻的
在言道
谢谢各位老师指教前放路
方弃上
②
③
CuSO4溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
Fe Cu ④ 乙醇
• 原电池装置构成的条件 (1)失电子能力不同的两个电极，即氧化反应和还原反
应分开在两个区域进行。 (2)自由移动的阴阳离子。 (3)闭合回路。
• 同条件下，两极区活泼性差别越大，所产生的电压越大，电流越强。
判断下列装置是否能构成原电池

化学能与电能

【本周教学内容】化学能与电能。

【重点内容讲解】知识回顾1、在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能与热能的相互转化。

2、金属活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au3、在氧化还原反应中：氧化剂得电子，发生还原反应，还原剂失电子，发生氧化反应。

知识引入直接从自然界取得的能源称为一次能源，如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。

经过加工、转换得到的能源称为二次能源，如电力、蒸汽等。

化石燃料主要包括原煤、石油、天然气等，属于非再生能源。

燃煤发电的能量转换过程：化学能→热能→机械能→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。

例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。

那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。

要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。

把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。

一、原电池工作原理及组成条件1、原电池的定义将化学能转变为电能的装置叫做原电池。

2、原理以Zn—(H2SO4)—Cu原电池为例负极（一）：Zn - 2e = Zn2+（氧化反应）正极（+）：2H+ + 2e = H2↑(还原反应)负极（-）：相对活泼金属~失电子~氧化反应~电子流出正极（+）：相对不活泼金属~得电子~还原反应~电子流入原电池工作原理相当于将氧化还原反应中电子转移通过用电器，产生电能，因此原电池的作用为将化学能转化成电能。

3、组成条件：组成原电池必须具备三个条件：①提供两个活泼性不同的电极（不活泼电极可以为石墨）②两个电极必须直接和电解质溶液接触，电解质中阴离子向负极方向移，阳离子向正极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路③必须有导线将两电极连接，形成闭合通路二、根据氧化还原反应设计原电池步骤：（1）写出正极、负极电极反应式；（化合价升高在负极反应；化合价降低在正极反应。

化学能与电能的转化知识详解

化学能与电能的转化知识详解原电池的概念要点：1、化学能转化为电能：原电池的原理（重点）原电池的形成条件2、原电池的应用：化学电源（了解）概念3、电解池——电能转化为化学能原理应用我们知道化学能与多种形式的能量之间存在转化关系。

例如上一单元我们就学习了化学能与化学能与热能之间的转化。

首先，先来了解一下化学能是如何转化为电能的。

日常生活中各种常见的化学电源就是一种将化学能转化为电能的装置。

下面，我们先来看三个实验：实验1：把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀H2SO4的烧杯里，观察现象。

现象：锌片上产生气泡而铜片上无气泡。

结论：铜片不与稀硫酸反应，锌片与稀H2SO4发生反应。

实验2：把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀H2SO4的烧杯里。

现象：锌片上产生气泡，而铜片上无气泡。

结论：铜片不与稀H2SO4反应，锌片与稀H2SO4发生转换反应。

这两个实验我们很熟悉，因为锌的金属活动性顺序在氢之前，因此，它能够转换出非氧化性酸中的氢，而铜的金属活动性顺序在氢之后，因此铜无法与酸反应生成H2。

实验3：用导线把实验2中的锌片和铜片连接起来，并接上微电流计，观察现象。

现象：铜片上有气泡，锌片上无气泡生成（实际过程中若片不纯，也会有气泡），电流计指针发生偏转。

结论：电流计指针发生偏转，说明导线上有电流通过。

我们可以看到通过这个装置，可以将化学能转变为电能。

一、化学能转化为电能1、原电池的概念：将化学能转变为电能的装置称是原电池。

2、原电池的原理：a. 本质：将化学能转变为电能b. 动力源：自发进行的氧化还原反应c. 形成电流的过程原电池形成电流实际上就是将一个氧化还原反应拆成两个半反应。

一个是氧化反应，一个是还原反应，下面就以Zn－Cu原电池为例说明电流形成的过程。

①锌片（负极）失电子形成锌离子，Zn2+进入溶液，而电子则从锌电极流出，流入导线（因为电子无法在电解质溶液中自由移动）Zn－Ze－=== Zn2+②流出锌电极的电子经导线流入铜电极。

化学能与电能的知识

化学能与电能的知识1. 什么是化学能？化学能是物质在化学反应中所具有的能量，用来描述物质内部的结构、化学键的强度以及物质的化学变化。

2. 什么是电能？电能是电荷在电场中所具有的能量，用来描述电荷之间的相互作用。

3. 化学能和电能有什么区别？化学能是物质内部的能量，与物质的结构和化学键的强度有关，而电能则是电荷之间的相互作用所产生的能量。

4. 化学能和电能可以相互转化吗？可以。

化学反应中释放的化学能可以转化为电能，而电能也可以通过电化学反应转化为化学能。

5. 什么是化学电池？化学电池是利用化学反应释放的化学能将其转化为电能的装置。

6. 什么是电化学电池？电化学电池是利用电解质溶液中的离子在电场作用下进行氧化还原反应，从而将电能转化为化学能或者将化学能转化为电能的装置。

7. 化学电池和电化学电池有什么区别？化学电池是利用化学反应释放的化学能将其转化为电能的装置，而电化学电池是利用电解质溶液中的离子在电场作用下进行氧化还原反应，从而将电能转化为化学能或者将化学能转化为电能的装置。

8. 什么是电解质？电解质是在溶液中能够导电的物质，它可以在电场的作用下分解成带电离子。

9. 什么是电解？电解是指在电场作用下，电解质溶液中的离子发生氧化还原反应，从而形成新的物质。

10. 什么是电极？电极是电化学电池中用来与电解质溶液接触的导电体，可以分为阳极和阴极两种。

11. 什么是阳极？阳极是电化学电池中氧化反应发生的地方，是电子的流出处，通常为负极。

12. 什么是阴极？阴极是电化学电池中还原反应发生的地方，是电子的流入处，通常为正极。

13. 什么是电动势？电动势是电化学电池中将化学能转化为电能的能力大小，通常用电势差（E）来表示。

14. 什么是标准电极电势？标准电极电势是指在标准状态下，某个电极与标准氢电极之间的电势差，通常用E°来表示。

15. 什么是标准氢电极？标准氢电极是一个参比电极，被认为是标准电极电势的基准，其电极电势被定义为0V。

2024届高三化学第二轮复习：专题六------化学能与电能

此判断电池类型，如图所示，若C极溶解，D极上析出Cu，B 极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池， D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D 极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。
练习6、以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备Fe(OH)2,装置如图所示,其中电解池两极材料分别为铁和石墨, 通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极的电极反应式为xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时,Li+向左移动
练习10、如图所示的C-NaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池,据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍。该
电池总反应为NaMO2+nC
正确的是( C )
第一步,丙烯腈结合二个电子和一个氢质子, 生成丙烯腈阴离子:
第二步是形成的丙烯腈阴离子与丙烯腈反应生成二聚阴离子:
第三步为二聚阴离子与氢质子反应生成己二腈: 此外,电解中还发生生成丙腈和重组分等的副反应。
特别关注
关注一：非水介质中电极反应式和电池反应方程式关注二：膜结构关注三：电化学计算
(1)电解水型(溶质为NaOH、H2SO4或Na2SO4)：加水； (2)电解电解质型(溶质为HCl或CuCl2)：加电解质； (3)放氢生碱型(溶质为NaCl等)：通HCl气体； (4)放氧生酸型(溶质为CuSO4或AgNO3等)：加氧化铜或Ag2O。
5、电解池中的三个易误点 (1)只有水被电解时，不要误认为溶液的pH不变或一定变化。若电解NaOH溶液，pH增大；电解H2SO4溶液,pH减小；电解Na2SO4溶液，pH不变。 (2)在电解食盐水的过程中,刚开始阴极区显碱性。不要错误地认为阴极上产生的OH-因带负电荷，移向阳极，使阳极区显碱性。 (3)电解MgCl2和AlCl3溶液时，虽然放电离子和电解NaCl溶液一样，但总的电解离子方程式不同。

第二节化学能与电能

的司机会定期请专业人员向铅蓄电池
内加入蒸馏水，以补充在使用过程中
损失的水分，延长其使用寿命。
【资料卡片】
资料显示，一节电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。电池里含有汞、铅、镉等多种重金属元素，会威胁到人类的健康。
3.燃料电池它是一种高效、环境友好的发电装
4.Zn片和Cu片用导线连接(中间电流表指针有何变化? 接电流表)插入稀H2SO4(偏向?) 说明了什么?
原电池
现铜片锌片电流表
象
表面有气泡产生逐渐溶解
电流表指针偏转
结论：导线中产生了电流。
原电池: 将化学能转化为电能的装置叫做原电池。负极：流出电子的一极；正极：流入电子的一极。
2负极(Pb)： Pb + SO4 -2e-＝PbSO4 2正极(PbO2)：PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e- ＝PbSO4 +2H2O
H2SO4
PbO2
Pb(铅)
总电池反应:PbO2 + Pb +2H2SO4＝2PbSO4+ 2H2O
生活小常识
由于铅蓄电池在使用时产生热
量，水会因挥发而损失，因此有经验
1.干电池
负极：Zn - 2e- == Zn2+
石墨棒 MnO2 NH4Cl 锌筒
正极：2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑
电池总反应式：
Zn + 2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑ 特点：a：一次性电池，不可逆。 b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命。

化学能与电能(3)

C
H2SO4
（可以）
（不可以）
（不可以）
（不可以）
练习
⒈ 判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式。
① ② ( ×)
（×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
③ (√)
正极： 2H++2e-＝H2↑
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极： ④ (√) 正极：
练习3：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组成原电池时， Y为电池的负极。 X、 Y、Z三种金属的活动性顺序是： Y ＞ X ＞ Z 。
D
图中没有构成原电池，缺少什么条件？
Zn
稀硫酸
（硫酸中的粒子无规则碰撞）
H+
H+
SO42-
H+
SO42-
H+
1、电解液：。
2、电极材料：
1、电解液：硫酸铜、氯化铜、硝 3、电极反应式： - = Fe 2+ 酸铜等可溶性铜盐溶液 Fe － 2e 负极: 2、电极材料： 2+ +2e - = Cu Cu 正极: 负极：铁，正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属正极，负极。
化学能
电能？
1、什么化学反应与电子的移动有关？
氧化还原反应
2、氧化还原反应的本质是什么？
电子的转移
3、电子是如何转移的？
还原剂把电子转移给氧化剂
一、原电池
1、原电池：把化学能转化为电能的装置。
2、工作原理：氧化还原反应
这装置是将氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行，电子在这两个区域内定向移动

化学能与电能

讨论5、有人用铂作电极，KOH溶液作电解液，又从两电极分别通CH4和O2，
形成燃料电池，该电池中通入甲烷的
铂为负极极，发生的电极反应是 CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O ，该电池工作时（放电）反应的总化学方程 2式是 CH4+2O2+2OH ＝CO3 +3H2O ，
电池工作时溶液的pH值将变变小
稀硫酸 B Cu Zn Cu Zn
C Cu
Zn
稀硫酸 D
稀硫酸
CuSO4溶液 E
纯酒精 F
3、在盛水烧杯中，铁圈和银圈紧连处吊一根绝缘细丝，使之平衡（见下图）。沿细丝小心向杯中滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（ D ） A、铁圈上析出大量铜 B、保持平衡状态不变 C、铁圈向下倾斜 D、银圈向下倾斜
Cu Cu - 2e- = Cu2+ 。的负极是________ ，负极反应式是__________________
3、某原电池的总反应方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（C、D ） A、正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为石墨，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
两极相连接．取两个50 mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40 mL 的浓硝酸，在另一只烧杯中注入40 mL O.5 mol/L的硫酸溶液．试回答下列问题： (1)两电极同时插入稀硫酸中，电流方向由铜极流向铝极
- Al3+ ，铝 Al 片 -3e 上= 电极反应式

化学能转化为电能

第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能[学习目标定位] 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。

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？答案化学能可转化成热能、光能、电能等。

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)是通过化石燃料(如煤、石油、天然气)燃烧，使化学能转变为热能，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――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能其中，燃烧(氧化还原反应)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氧化还原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，伴随着能量的变化答案 C解析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。

知识拓展火力发电的优缺点优点：(1)我国煤炭资源丰富；(2)电能清洁、安全，又快捷方便。

缺点：(1)排出大量的温室气体CO 2；(2)有些废气可能导致酸雨，如SO 2；(3)消耗大量的不可再生能源；(4)能量转化率低；(5)产生大量的废渣、废水。

化学能与电能---原电池

例4、一个原电池的总反应的离子方程式 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（ c ）
A 正极负极 Zn Cu B Ag Cu C Cu Zn D Cu Zn
电解质溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
FeCl2
例5 请根据反应: 2Fe3+ + Fe = 3 设计原电池，你有哪些可行方案?
实验现象
能量转化
工作原理
负极 Fe ： Fe－2e－＝Fe２＋发生氧化反应
①电流表指针发生偏转；
Fe
C
②铁片溶解；碳棒表面出现一层红色的固体物质 ③CuSO4溶液颜色变浅；
化学能转化为电能
正极 C： Cu２＋+2e－＝Cu 发生还原反应总反应：Cu２＋+ Fe ＝Cu+Fe２＋电子：从Fe→C 离子：阳离子 →C 阴离子 →Fe 判断设计方法
3 原电池化学反应本质：氧化还原反应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）
探究活动：
构成原电池应有怎样的条件
探究实验2
1
构成原电池的条件
2
3
（可以）
（可以）
（不可以）
形成条件一：通常用活泼性不同的两种材料作电极
负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）
例1 1,Zn—Zn与稀硫酸进行实验. 2,Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
3,Fe—Zn与稀硫酸进行实验.
4,Cu—Zn与乙醇进行实验.
5,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. 6,Cu—Zn与两个西红柿进行实验. 7,Cu—Zn与橙汁进行实验.

《化学能与电能》

课题：化学能与电能一、教学目标（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2.1.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2.能对自己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。

）二、教学内容及模块整体分析本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一部分。

节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础）三、学情分析本节内容是电化学中的重要知识。

当学生知道了化学反应中能量的相互转化过程之后，对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。

教师从能量转化角度来引出这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件，接着教师通过介绍根据此原电池原理制成的各种在现代工农业生产、科学实验、日常生活中被广泛应用的原电池。

通过紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。

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。

四、教学策略选择与设计首先，教师通过复习化学反应与能量变化的关系引导学生思考化学能是否能转化为电能来引入新课；再通过演示实验来验证学生通过思考后得出结论。

当学生发现化学反应有电流产生就会情不自禁地提出一系列问题，产生强烈的探索欲望，并提出各种各样的假设；教师通过一系列演示实验为学生提供“实证性”材料，学生根据实验现象，经过严密的逻辑推理，得出相关结论；当学生理解原电池的原理后，教师再通过教材设置的一个讨论题，让学生自己归纳“组成原电池的条件”。

V 化学能-电能

化学能与电能知识点

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2020化学新人教必修：化学能转化为电能含解析

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第二节 化学能与电能

化学能与电能(3)

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化学能与电能---原电池

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