2022年高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2(I)

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1、2022年高中化學(xué) 第二章 第二節(jié) 化學(xué)能與電能導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2(I) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解一次能源和二次能源; 2.熟悉化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的間接途徑和直接途徑； 3.掌握原電池的形成條件、工作原理； 4.學(xué)會(huì)判斷原電池及正、負(fù)極的方法。 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 原電池的形成條件、工作原理；原電池及正、負(fù)極的判斷方法。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 原電池的形成條件、工作原理；原電池及正、負(fù)極的判斷方法。 自主學(xué)習(xí)學(xué)案 一、一次能源、二次能源的概念 一次能源的概念：__________________________________________________________

2、 舉例：__________________________________________________________ 二次能源的概念：___________________________________________________________ 舉例：__________________________________________________________ 二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1.間接轉(zhuǎn)化途徑，如：火力發(fā)電。（閱讀教材P39--40頁完成以下內(nèi)容） （1）火力發(fā)電能量的轉(zhuǎn)化過程：_______能

3、 →_______能 →________能 →________能 （2）化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵：_____________________________ 2.直接轉(zhuǎn)化途徑。（閱讀教材P40--41頁內(nèi)容） 合作探究學(xué)案 探究內(nèi)容一:鋅片與稀H2SO4的反應(yīng) 化學(xué)方程式（用雙線橋表示）：______________________________________ 離子方程式：_____________________________________________________ 探究內(nèi)容二:完成教材P40頁實(shí)驗(yàn)2--4 1.將鋅片

4、和銅片用導(dǎo)線連接（導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表），平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象，填寫下表： 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 銅 片 鋅 片 電流表 結(jié) 論 2.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論回答下列問題 （1）反應(yīng)前后鋅片、銅片的質(zhì)量有何變化？溶液中c (H+)如何變化？ （2）該實(shí)驗(yàn)裝置中的總反應(yīng)如何書寫？ （3）鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫？ （4）該實(shí)驗(yàn)裝置中電子流動(dòng)的方向如何、電流流動(dòng)的方向如何？ （5）溶液中陽離子、陰離子是怎樣移動(dòng)的？ 探

5、究內(nèi)容三:原電池的形成條件及工作原理 1.原電池形成條件（以鋅-銅-稀硫酸原電池為例） （1）活潑性不同的兩個(gè)電極 負(fù)極：_________________，發(fā)生_________________反應(yīng)。 正極：_________________，發(fā)生_________________反應(yīng)。 （2）電解質(zhì)溶液 （3）形成閉合回路 2.原電池中電流、電子的流向和離子的移動(dòng)方向 （1）電子流向： → 導(dǎo)線 → （2）電流流向：________________________________ （3）陰離子移向______極，陽離子移

6、向____極。 探究內(nèi)容四:原電池正、負(fù)極的判斷方法 1.根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷 一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為 ，活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為 。 2.根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷 電流是由 極流向 極；電子流動(dòng)方向是由 極流向 極。 3.根據(jù)原電池中電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向判斷 在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子移向 極，陰離子移向 極。 4.根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷 原電池的負(fù)極總是發(fā)生 反應(yīng)，正極總是發(fā)生 反應(yīng)。 5.根據(jù)現(xiàn)象判斷：溶解的一極

7、為 極，增重或有氣泡放出的一極為 極。 鞏固練習(xí) 1.能源可分為一級(jí)能源和二級(jí)能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱一級(jí)能源，需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級(jí)能源。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是 ( 　 ) A.天然氣是二級(jí)能源 B.石油是二級(jí)能源 C.電能是一級(jí)能源 D.水力是一級(jí)能源 2.化學(xué)電池可以直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，化學(xué)電池的本質(zhì)是 (　 ) A.化合價(jià)的升降 B. 電子的轉(zhuǎn)移 C.氧化還原反應(yīng) D.電能的儲(chǔ)存 3.下列說

8、法中正確的是( ) A.原電池是把電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能的裝置 B.原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng) C.原電池兩極均發(fā)生氧化還原反應(yīng) D.原電池中的陽離子向正極移動(dòng) 4.裝置能夠組成原電池的是 ( 　 　) 5.鋅片和碳棒用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，鋅片是 ( ) A.陰極 B.正極 C.陽極 D.負(fù)極 6.某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，該金屬可能為( ) A.鋁 B.銅

9、 C.錫 D.硅 7.下列燒杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu電極上產(chǎn)生大量氣泡的是 ( A ) 8.一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是 ( ) A B C D 正極 Zn Ag Cu Cu 負(fù)極 Cu Cu Zn Zn 電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4

10、 FeCl2 9.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)， c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)? （ ） A．a(chǎn)>b>c>d B. a>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a 10.如圖所示，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組(　　) A．A是Zn、B是Cu、C為稀H2SO4 B．A是C

11、u、B是Zn、C為稀H2SO4 C．A是Fe、B是Ag、C為AgNO3溶液 D．A是Ag、B是Fe、C為AgNO3溶液 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 （第二課時(shí)） 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池； 2.從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值； 3.感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會(huì)引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀.正確的能源觀。 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 通過對(duì)常用化學(xué)電源和新型化學(xué)電池原理的了解，進(jìn)一步鞏固原電池原理。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 通過對(duì)常用化學(xué)電源和新型化學(xué)電池原理的了解，進(jìn)一步

12、鞏固原電池原理。 合作探究學(xué)案 探究內(nèi)容一:干電池（一次電池） 1.普通鋅錳電池 人們最早使用的化學(xué)電池是 ，它是一種 電池，放完電之后不能再充電，正極材料為 ，負(fù)極材料為 ，電解質(zhì)溶液： 糊和 糊。負(fù)極反應(yīng)式：________________________________。 2.堿性鋅錳電池 將普通干電池中的電解質(zhì) 換成濕的 ，并在 上作了改進(jìn)，制成了

13、 。 探究內(nèi)容二:充電電池（二次電池） 放電 充電 1.最早使用的充電電池是 ，它是以 為負(fù)極， 為正極，以 為電解質(zhì)。Pb (s)+ PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) +2H2O(l) 2.鎳鎘電池以 為負(fù)極， 為正極，以 為電解質(zhì)，其壽命比鉛蓄電池 ，由于鎳鎘電池對(duì)健康和環(huán)境污染比較嚴(yán)重，人們又研制出了

14、 。 3.人們利用元素周期表中ⅠA族的 金屬，制造了新一代可充電的綠色電池 ，其具有質(zhì)量輕、綠色環(huán)保、高效可充等的特點(diǎn)，它廣泛成為筆記本電腦、移動(dòng)電話等低功耗電器的主流電源。 探究內(nèi)容三:燃料電池 1.燃料燃燒是一種劇烈的 反應(yīng)，利用原電池的工作原理將 和 反應(yīng)所放出的 直接轉(zhuǎn)變?yōu)? , 以提高_(dá)_______________。 2.燃料電池是一種 、 的

15、發(fā)電裝置。 3.燃料電池如果以氫氣為燃料時(shí)，產(chǎn)物為 ；以甲烷為燃料時(shí)，產(chǎn)物為 和 ，燃料電池與干電池和蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是 ，而是用外加的設(shè)備，源源不斷地提供 和 ，使反應(yīng)能連續(xù)進(jìn)行。 鞏固練習(xí) 1．廢電池處理不當(dāng)不僅造成浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對(duì)人體健康也存在極大的危害。有同學(xué)想變廢為寶，他的以下想法你認(rèn)為不正確的是 （ ） A．把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 B．碳棒取下洗凈用作電極 C．把銅帽

16、取下洗凈回收利用 D．電池內(nèi)部填有氯化銨等化學(xué)物質(zhì)，將廢電池中的黑色糊狀物作化肥用 2.電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是 (　 　) A．鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì) B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? C．氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化 D．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 3.下列有關(guān)電池的說法不正確的是 (　　 ) A．手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子從銅電極沿外電路流向鋅電極 C．甲醇燃料

17、電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極 4.下列電池中不屬于二次電池的是 ( ) A.堿性鋅錳電池 B.鉛蓄電池 C.鎳鎘電池 D.鋰離子電池 5.某原電池總反應(yīng)離子方程式為2Fe3＋ + Fe = 3Fe2＋能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是 （ ） A.正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液 B.正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)2溶液 C.正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3 D.正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO4 6. 已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為： 鋅片：Zn+2OH--2e-=

18、ZnO+H2O　石墨：O2+2H2O+4e-=4OH- 根據(jù)此判斷，鋅片是 ( ) A. 負(fù)極，并被氧化 B.負(fù)極，并被還原 C.正極，并被氧化 D.正極，并被還原 充電 放電 7.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O，在此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是 ( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn 8.日常所用干電池其電極分

19、別為碳棒和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入MnO2氧化吸收H2)，電極反應(yīng)可簡化為：Zn－2ｅ＝Zn2+；2NH4+＋2e＝2NH3＋H2 (NH3再用于結(jié)合Zn2+)根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是 ( ) A.干電池中Zn為正極，碳為負(fù)極 B.干電池工作時(shí)，電子由Zn極經(jīng)外電路流向碳極 C.干電池長時(shí)間連續(xù)使用時(shí)內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕電器 9.現(xiàn)在各類堿性電池已經(jīng)占有了越來越多的市場份額，這類電池廣泛地應(yīng)用于各種小型 用電器(如照相機(jī).收音機(jī)等)中。有一種新型的鋅錳電池就是這種堿性電池，它是在傳 統(tǒng)鋅錳電池的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。下列對(duì)于堿性鋅錳電池的敘述中正確的是( ) A.由于堿性物質(zhì)的存在，這種電池的缺點(diǎn)是容易漏液失效 B.這種電池較傳統(tǒng)鋅錳電池使用壽命長 C.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的KOH改進(jìn)為NH4Cl D.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的NH4Cl?改進(jìn)為KOH 10.在右圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是 ( ) A. 碳棒上有氣體放出，溶液的pH增大 B. B.a是正極，b是負(fù)極 C.導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極流到b極 D.a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)