2.2.1 化学能与电能 导学案

2020年高中化学必修二同步导学案：

——化学能转化为电能

【分点突破】

化学能与电能的转化

1．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。

2．火力发电

火电(火力发电)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

―

蒸汽

――→

3．化学能与电能的直接转化

【归纳总结】

一次能源与二次能源对比

1．按要求完成下列实验，并填表

2．原电池

(1)概念：化还原反应。

(2)构成条件

(金属与金属或金属与能导电的非金属)；

(3)原电池的工作原理

↑。

原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H

2

(4)

被氧化性物质得到，

【归纳总结】

【归纳总结】

原电池原理的应用

(1)比较金属活动性：作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。

(2)改变化学反应速率：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO

溶液，则Zn

4

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Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl

溶液作电解质溶液。

3

【对点训练】

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)HCl＋NaOH===NaCl＋H

O是放热反应，可以设计成原电池。( )

2

(2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。( )

(3)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。( )

(4)原电池中阳离子向正极移动。( )

(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。( )

答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×

2．如图装置中，明显有电流产生的是( )

解析：选C 依据原电池的构成条件分析可知：A选项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B选项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D选项中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原电池的构成条件。

3．下列说法不正确的是( )

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．火力发电是化学能间接转化为电能的过程

D．水力发电是将化学能转化为电能的过程

解析：选D 水力发电是将水的机械能转化为电能的过程。

4．(2019·汨罗高一检测)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．①②④

C．②③⑤D．③④⑤

解析：选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。分点突破2 原电池的工作原理

5．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

(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_____________________________。

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，

↑，故c(H＋)减小，pH增大。据甲、乙、丙知活动正极反应式为2H＋＋2e－===H

2

性强弱顺序：D>A>B>C。

答案：(1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu

(3)变大(4)D>A>B>C

6.(2019·宜都高一检测)有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：

A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a

C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c

[解析] 装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c，故选C。

[答案] C

7．下列关于能量转换的认识中不正确的是( )

A．白炽灯工作时，电能全部转化为光能

B．普通干电池工作时将化学能转变为电能

C．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化

D．火电是通过化石燃料燃烧，使化学能经过一系列能量转化最终转变为电能

解析：选 A A项，白炽灯工作时，电能除转化为光能外，还转化为热能。

8．核聚变是人类未来获取能源的理想方式之一。人类从受控热核聚变反应中可得到无穷尽的清洁能源，相当于为自己制造了一个个小太阳。下列关于能量转换的认识中不正确的是( )

A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能

B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能

C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能

D．蜡烛燃烧时，化学能全部转化为光能

答案：D

9．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( )