《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》導(dǎo)學(xué)案1.doc

化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)案第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能基礎(chǔ)落實(shí)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1實(shí)驗(yàn)探究探究目的化學(xué)能怎樣轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)1：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片溶解且周圍有_產(chǎn)生，銅片周圍_鋅在金屬活動(dòng)順序表中位于氫的前面，能置換出酸中的_；銅位于氫的后面，_置換出酸中的氫實(shí)驗(yàn)2：把一塊鋅片和一塊銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片溶解且周圍有_產(chǎn)生，銅片周圍_鋅在金屬活動(dòng)順序表中位于氫的前面，能置換出酸中的_；銅位于氫的后面，_置換出酸中的氫實(shí)驗(yàn)3：用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)2中的鋅片和銅片連接起來(lái)鋅片_，銅片上_鋅比銅活潑，容易_電子發(fā)生氧化反應(yīng)。在鋅片上，鋅_電子形成鋅離子Zn2進(jìn)入溶液：_，電子經(jīng)鋅電極流向?qū)Ь€，并經(jīng)電流計(jì)流向銅片，流入銅電極的電子使H發(fā)生還原反應(yīng)，生成H2：_。銅電極附近溶液中H減少，鋅電極附近溶液中增加的鋅離子向銅電極附近移動(dòng)，使電極和溶液形成電流回路，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)4：在導(dǎo)線中間接一個(gè)靈敏電流計(jì)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片_，銅片上_，電流計(jì)指針_2.原電池(1)概念：將_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能的裝置稱為原電池。(2)工作原理：鋅失去電子，作_極，發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)，電子通過(guò)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的_在Cu片上得電子生成_，銅片作_，發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)。(3)反應(yīng)本質(zhì)：原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_。(4)原電池的構(gòu)成條件具有_的兩個(gè)電極；能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；電極間_。(5)電極材料及電極反應(yīng)(銅鋅原電池)負(fù)極：(_)_(_)正極：(_)_(_)(6)正、負(fù)極的判斷負(fù)極正極電極材料活潑性_的金屬活潑性_的金屬或能導(dǎo)電的_電子流動(dòng)方向電子_極電子_極電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)方向_離子移向的極_離子移向的極發(fā)生的反應(yīng)_反應(yīng)_反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象電極溶解電極_或有_二、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕1電化學(xué)腐蝕金屬跟電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。2鋼鐵腐蝕(1)環(huán)境：在潮濕的空氣里鋼鐵表面吸附一層水膜，水膜里含有少量_，還溶解了_，形成電解質(zhì)溶液。(2)電極反應(yīng)：負(fù)極(Fe)：_；正極(C)：_。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)1原電池的構(gòu)成1下列裝置能構(gòu)成原電池的是()2某原電池工作時(shí)總的反應(yīng)為ZnCu2=Zn2Cu，該原電池的組成可能是()AZn為正極，Cu為負(fù)極，CuCl2溶液作電解質(zhì)溶液BCu為正極，Zn為負(fù)極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液CCu為正極，Zn為負(fù)極，CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液DFe為正極，Zn為負(fù)極，ZnSO4溶液作電解質(zhì)溶液知識(shí)點(diǎn)2原電池的工作原理3下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A ZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgBPbPbO22H2SO4=2PbSO42H2OCZnCuSO4=CuZnSO4DCCO22CO4將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是()兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極兩燒杯中溶液的c(H)均減小產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢甲中SO向Zn片移動(dòng)，H向Cu片移動(dòng)乙中電流從Cu片流向Zn片甲乙兩燒杯中Cu片的質(zhì)量均不變A B C D知識(shí)點(diǎn)3原電池原理的應(yīng)用5一學(xué)生欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷X、Y、Z、W四塊金屬的活潑性，做了如下實(shí)驗(yàn)并得結(jié)論：當(dāng)X、Y組成原電池時(shí)，Y為負(fù)極；當(dāng)Z、W組成原電池時(shí)，W為正極；W能從含Y離子的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y，據(jù)此可知它們的活潑性順序是()AZWXY BXYZWCXYWZ DZWYX6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)，鋅作為負(fù)極，則該金屬可能為()A鋁 B銅 C錫 D硅課后作業(yè)1對(duì)于原電池的電極名稱敘述錯(cuò)誤的是()A發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極B正極為電子流入的一極C比較不活潑的金屬為負(fù)極D電流的方向由正極到負(fù)極2茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)科技工作者研制出以鋁合金、PtFe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中()鋁合金是正極鋁合金是負(fù)極海水是電解液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A B C D3下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是()4、如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()Aa為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸Bb為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液Ca為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸Db為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液5.如右圖所示，燒杯中盛的是水，鐵圈和銀圈直接相連，在接頭處用一根絕緣細(xì)絲吊住，并使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象是()A兩圈仍保持平衡B有氣泡產(chǎn)生，兩圈搖擺不定C鐵圈向下傾斜D銀圈向下傾斜練方法技巧原電池正負(fù)極及電極反應(yīng)的判斷6鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd(OH)22Ni(OH)2充電放電Cd2NiO(OH)2H2O由此可知，該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是()ACd(OH)2 BNi(OH)2CCd DNiO(OH)7據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，鋅電池具有容量大、污染少等優(yōu)點(diǎn)，其電池反應(yīng)為2ZnO2=2ZnO，其原料為鋅粉、電解液和空氣。則下列敘述正確的是()A鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極B負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2C正極發(fā)生氧化反應(yīng)D電解液是酸溶液題號(hào)1234567答案8有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 molL1 H2SO4溶液中，乙同學(xué)將電極放入6 molL1的NaOH溶液中，如下圖所示。(1)寫(xiě)出甲池中正極的電極反應(yīng)式：正極：_。(2)寫(xiě)出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：負(fù)極：_。總反應(yīng)的離子方程式：_。(3)如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出_活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出_活動(dòng)性更強(qiáng)(填寫(xiě)元素符號(hào))。(4)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論？()A利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)C該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)順序表已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值D該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問(wèn)題具體分析(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法_(“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)驗(yàn)方案_(如可靠，此空可不填)。9我國(guó)“神舟七號(hào)”載人宇宙飛船發(fā)射成功，成為我國(guó)航天史上重要的里程碑。飛船上使用了氫氧燃料電池，其構(gòu)造示意圖如圖所示，兩電極均由多孔性炭制成，通入的氣體由孔隙中逸出并在電極表面放電。(1)a極是_極，b極是_極(填“正”或“負(fù)”)，電極反應(yīng)式為：a極：_；b極：_。(2)氫氧燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是燃料轉(zhuǎn)化率高、無(wú)污染，若飛船中的宇航員的生活用水均由燃料電池提供，將節(jié)省大量資金(1 kg水送入太空約耗資26萬(wàn)美元)。已知燃料電池發(fā)1度電，生成350 g水，求其能量轉(zhuǎn)化率。提示：1 mol H2燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量。答案基礎(chǔ)落實(shí)一、1.氣泡無(wú)氣泡氫不能氣泡無(wú)氣泡氫不能溶解有氣泡產(chǎn)生溶解有氣泡產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)失去失去Zn2e=Zn22H2e=H22(1)化學(xué)電(2)負(fù)氧化反應(yīng)HH2正極還原反應(yīng)(3)氧化還原反應(yīng)(4)活性不同形成閉合回路(5)鋅Zn2e=Zn2氧化反應(yīng)銅2H2e=H2還原反應(yīng)(6)較強(qiáng)較弱非金屬流出流入陰陽(yáng)氧化還原增重氣泡放出二、2.(1)H和OHO2(2)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1B原電池的構(gòu)成條件：兩個(gè)活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液，形成閉合回路。2CZn失電子則Zn應(yīng)為負(fù)極；Cu2得電子則Cu2為電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子。3DD是吸熱的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中吸收能量，不能設(shè)計(jì)為原電池。4B5DX、Y組成原電池Y為負(fù)極，則活潑性：YX；Z、W組成原電池，W為正極，則活潑性：ZW，W能從含Y離子的溶液中置換出Y單質(zhì)，則活潑性：WY，綜上，則活潑性順序?yàn)閆WYX。6C該金屬在金屬活動(dòng)順序表中應(yīng)在氫前鋅后，故選C。課后作業(yè)1C原電池中相對(duì)活潑的金屬為負(fù)極，不活潑的為正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；原電池工作時(shí)，外電路中電子由負(fù)極流出，由正極流入，電流方向與電子流動(dòng)方向相反，B、D項(xiàng)正確。2A分析航標(biāo)燈的電源結(jié)構(gòu)，活潑金屬鋁合金作負(fù)極，相對(duì)不活潑金屬PtFe合金作正極，電解液是海水；鋁合金作負(fù)極，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，故錯(cuò)誤，正確。3A由題給裝置圖知，A、B、C形成原電池，由于金屬活動(dòng)順序表中Cu、Ag排在H的后面，而Zn排在H的前面，故A中有氣泡產(chǎn)生。4CFe、C形成的原電池中，負(fù)極鐵失去電子，變成2價(jià)的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡生成，所以正極(C)電極反應(yīng)：2H2e=H2，a為正極，是碳棒；b為負(fù)極，是鐵片；電解質(zhì)溶液為硫酸。5D因?yàn)殍F圈可以與CuSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)FeCuSO4=FeSO4Cu，鐵圈和銀圈直接相連，電子可以順利傳遞，所以可以構(gòu)成原電池。其電極反應(yīng)方程式為負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：Cu22e=Cu鐵溶解，鐵圈減輕；生成的Cu沉積在銀圈上，銀圈增重。6C根據(jù)鎳鎘可充電電池放電的反應(yīng)原理Cd2NiO(OH)2H2O=Cd(OH)22Ni(OH)2，Cd被氧化生成Cd(OH)2，NiO(OH)被還原生成Ni(OH)2，即Cd發(fā)生氧化反應(yīng)，是失去電子的物質(zhì)，NiO(OH)發(fā)生還原反應(yīng)，是得到電子的物質(zhì)，所以，Cd為負(fù)極，NiO(OH)為正極，即電池的負(fù)極材料是Cd，C項(xiàng)正確。7B根據(jù)電池反應(yīng)2ZnO2=2ZnO判斷，鋅為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，所以A不正確，B正確；正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以C不正確；電解液若為強(qiáng)酸，將與鋅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而不是O2與鋅反應(yīng)，所以D不正確。8(1)2H2e=H2(2)2Al8OH6e=2AlO4H2O2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)MgAl(4)AD(5)不可靠將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池。利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極解析甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是MgH2SO4=MgSO4H2，乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。但是由于Al與堿的反應(yīng)是一特例，不可作為判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)。所以判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)。9(1)正負(fù)2H2OO24e=4OH2H24OH4e=4H2O(2)64.7%第2課時(shí)化學(xué)電源基礎(chǔ)落實(shí)一、原電池工作原理的應(yīng)用1加快氧化還原反應(yīng)速率如實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反應(yīng)制H2，常用粗鋅，它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成_，加快了反應(yīng)，使產(chǎn)生H2的速率加快。2比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為_(kāi)極，活動(dòng)性弱的金屬為_(kāi)極。例如有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬活動(dòng)性_。3設(shè)計(jì)原電池已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般_為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被_)，_(電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子)在正極上被還原。例如，利用Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池，該原電池的電極反應(yīng)式為：負(fù)極(Cu)：_(氧化反應(yīng))正極(C)：_(還原反應(yīng))4化學(xué)電源人們利用原電池原理，將_能直接轉(zhuǎn)化為_(kāi)能，制作了多種電池。如干電池、蓄電池、充電電池、高能燃料電池等，以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，電池發(fā)揮著重要的作用，大至宇宙火箭、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、輪船，小至電腦、電話、電子手表、心臟起搏器等，都離不開(kāi)各種各樣的電池。二、發(fā)展中的化學(xué)電源1干電池普通鋅錳干電池電池組成：_作負(fù)極；位于中央的頂蓋帶有_作正極；電解質(zhì)是_糊。負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)。2充電電池充電電池是一種_。充電放電可循環(huán)進(jìn)行，至一定周期后終止。最早也是使用最廣泛的是鉛蓄電池，_是Pb，_是PbO2，電解質(zhì)是_。封閉式體積小的充電電池鎳鎘電池，負(fù)極是_，正極是_，電解質(zhì)是_。另外還有鋰離子電池等。3燃料電池燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。如氫氧燃料電池，在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)的是_，在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的是_，產(chǎn)物是_。燃料電池與干電池的主要區(qū)別在于_不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是用外加的設(shè)備提供_和_等，使反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。電池反應(yīng)：2H2O2=2H2O(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸：負(fù)極：_，正極：_。(2)電解質(zhì)溶液為KOH溶液：負(fù)極：_，正極：_。知識(shí)點(diǎn)1化學(xué)電源電極的判斷及電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)1如圖，鋅錳干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式可表示為Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O。在此電池放電時(shí)，正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()AZn B碳CMnO2和NH DZn2和NH32人造地球衛(wèi)星用到一種高能電池銀鋅蓄電池，其電池電極反應(yīng)為Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH。據(jù)此判斷氧化銀是()A負(fù)極，并被氧化 B正極，并被還原C負(fù)極，并被還原 D正極，并被氧化32009年奔馳和寶馬汽車公司推出鋰電池混合動(dòng)力車。該鋰電池具有高能量、壽命長(zhǎng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，即使是在非常低的溫度下作業(yè)也能有出色的表現(xiàn)。某種鋰電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)iMnO2=LiMnO2，下列說(shuō)法不正確的是()ALi是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)ie=LiBLi是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)ie=LiCMnO2是正極，電極反應(yīng)為MnO2e=MnOD鋰電池是一種環(huán)保型電池知識(shí)點(diǎn)2燃料電池4燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，若電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液，下面關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法正確的是()A負(fù)極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHB負(fù)極反應(yīng)式：CH48OH8e=CO26H2OC隨著放電的進(jìn)行，溶液中的氫氧根離子濃度不變D放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)5科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池的負(fù)極反應(yīng)為()AH22OH2e=2H2OBO24H4e=2H2OCH22e=2HDO22H2O4e=4OH1下列有關(guān)電池的說(shuō)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)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極2日常所用干電池的電極分別為石墨棒(上面有銅帽)和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入MnO2吸收H2)，電極反應(yīng)式可簡(jiǎn)化為Zn2e=Zn2，2NH2e=2NH3H2(NH3與Zn2能生成一種穩(wěn)定的物質(zhì))。根據(jù)上述判斷，下列結(jié)論正確的是()鋅為正極，石墨為負(fù)極鋅為負(fù)極，石墨為正極工作時(shí)，電子由石墨極經(jīng)過(guò)外電路流向鋅極長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用時(shí)，內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕用電器A BC D3燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一?，F(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池，如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是()Aa極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)Bb極反應(yīng)是O24OH4e=2H2OC總反應(yīng)方程式為2H2O2=2H2OD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源4鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為硫酸，工作時(shí)反應(yīng)為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O下列結(jié)論正確的是()APb為正極被氧化BSO只向PbO2極移動(dòng)C電解質(zhì)溶液密度不斷減小D溶液的pH值不斷減小5根據(jù)反應(yīng)：2AgCu=Cu22Ag，設(shè)計(jì)如下圖所示原電池，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()AX可以是銀或石墨BY是硫酸銅溶液C電子從銅電極經(jīng)外電路流向X電極DX極上的電極反應(yīng)式為Age=Ag6下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHC裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化7以鋅片和銅片為兩極、稀硫酸為電解液組成原電池，當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)2 mol電子時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A鋅片溶解了1 mol，銅片上析出1 mol氫氣B兩極上溶解和析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等C鋅片溶解了1 g，銅片上析出1 g氫氣D電解質(zhì)溶液pH不變8堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為ZnMnO2H2O=ZnOMn(OH)2下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A電池工作時(shí)，鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為MnO22H2O2e=Mn(OH)22OHC電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D外電路中每通過(guò)0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 g題號(hào)12345678答案9利用生活中或?qū)嶒?yàn)中常見(jiàn)的物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電化學(xué)知識(shí)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：(1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe2H=Fe2H2。(2)實(shí)驗(yàn)原理：電極(_、_)、_、_、稀硫酸、耳機(jī)(或者電流計(jì))。(請(qǐng)?jiān)诳崭裰刑顚?xiě)所缺的實(shí)驗(yàn)用品)(3)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)。(4)原電池設(shè)計(jì)及注意的問(wèn)題：按如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)儀器，注意觀察(耳朵聽(tīng))耳機(jī)是否有聲音發(fā)出，如果沒(méi)有，可將原電池的兩個(gè)電極中的一極接觸耳機(jī)插頭上的一極(注意：接觸的同時(shí)耳機(jī)的另一極是連接在原電池的另一個(gè)電極上的)，這時(shí)可以聽(tīng)見(jiàn)耳機(jī)發(fā)出“嚓嚓嚓”的聲音。其原因是：在原電池中，由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)，在耳機(jī)中由_轉(zhuǎn)化為聲音這種能量。如果將裝置中的耳機(jī)改為電流計(jì)，則鐵釘應(yīng)該接電流計(jì)的_極，電極反應(yīng)是_，發(fā)生了_反應(yīng)。10人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，電池發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、空間電視轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船、電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電子手表、心臟起搏器等，都離不開(kāi)各式各樣的電池，同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息，回答下列問(wèn)題：(1)電子表和電子計(jì)算器中所用的是紐扣式微型銀鋅電池，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液，工作時(shí)電池總反應(yīng)為Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2。工作時(shí)電流從_極流向_極(填“Ag2O”或“Zn”)。電極反應(yīng)式：正極_，負(fù)極：_。工作時(shí)電池正極區(qū)的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)氫鎳電池是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是H2NiO(OH)放電充電Ni(OH)2。電池放電時(shí)，負(fù)極是_，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，正極附近溶液的pH如何變化？_第2課時(shí)化學(xué)電源基礎(chǔ)落實(shí)一、1.原電池2負(fù)正AB3還原劑氧化氧化劑Cu2e=Cu22Ag2e=2Ag4化學(xué)電二、1.(1)鋅銅帽的石墨棒NH4ClZn2e=Zn22二次電池負(fù)極正極稀硫酸CdNiO(OH)KOH3H2O2H2O反應(yīng)物燃料氧化劑(1)2H24e=4HO24e4H=2H2O(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1C2.B3.B4D與一般原電池工作原理相似，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)。5C由題意可知，該電池實(shí)際上是氫氧燃料電池，以氧氣(空氣)為氧化劑與氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生電流，總反應(yīng)式為2H2O2=2H2O，負(fù)極是氫氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極是氧氣，發(fā)生還原反應(yīng)；該反應(yīng)在酸性介質(zhì)(磷酸為電解質(zhì))中進(jìn)行，所以負(fù)極反應(yīng)為H22e=2H，正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O，C項(xiàng)正確，其余不正確。課后作業(yè)1B鋰離子電池可以充電再次使用，屬于二次電池，A項(xiàng)正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流由銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項(xiàng)錯(cuò)；電池的實(shí)質(zhì)即化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C項(xiàng)正確；Zn失去電子生成Zn2，故作為負(fù)極，D項(xiàng)正確。2D由負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)或根據(jù)原電池的形成條件，相對(duì)活潑(指金屬性)的一極為負(fù)極，相對(duì)不活潑的一極為正極可判斷出錯(cuò)對(duì)。在外電路，電子從負(fù)極流向正極，故不正確。長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用該電池，由于鋅皮慢慢溶解而破損，且MnO2不斷吸收H2而產(chǎn)生H2O，糊狀物也越來(lái)越稀，故其容易流出而腐蝕用電器。3BA項(xiàng)，a極通H2為負(fù)極，電極反應(yīng)應(yīng)為2H24OH4e=4H2O，發(fā)生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，b極通O2為正極，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，B項(xiàng)不正確；C項(xiàng)，正負(fù)極電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)為2H2O2=2H2O；D項(xiàng)，氫氧燃料電池的能量高，且產(chǎn)物為水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，故是具有應(yīng)用前景的綠色電源。4C根據(jù)方程式：O22H2SO4=2SO42H2O原電池中失電子的物質(zhì)為負(fù)極，所以Pb為負(fù)極，PbO2為正極。又因負(fù)極Pb2e=Pb2進(jìn)入溶液，溶液中SO也向Pb極移動(dòng)，生成難溶的PbSO4，所以電解質(zhì)溶液密度不斷減小。由于H的物質(zhì)的量濃度不斷減小，pH值不斷增大。綜上分析得出答案為C。5B從題給氧化還原反應(yīng)方程式分析可知：銅被氧化，作原電池的負(fù)極，X為正極，電極材料是比銅不活潑的導(dǎo)體，A正確；Ag在X電極上被還原，則電解質(zhì)溶液提供Ag，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；外電路中銅失去電子，流向X電極，C項(xiàng)正確。6C7A鋅片、銅片和稀硫酸構(gòu)成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，銅為正極，負(fù)極鋅片溶解，正極析出H2；根據(jù)電子守恒原理，溶解1 mol鋅，就有2 mol電子轉(zhuǎn)移，則析出的H2為1 mol，A項(xiàng)正確；溶解的鋅和析出的H2物質(zhì)的量相等，但質(zhì)量不相等，B項(xiàng)不正確；溶解的鋅和析出的H2質(zhì)量比應(yīng)為652，C項(xiàng)不正確；H得電子變成H2，H2SO4被消耗，溶液pH變大，D項(xiàng)不正確。8C9(2)鐵釘或鐵條銅片(其他合理答案也可)燒杯導(dǎo)線(4)電能電能負(fù)Fe2e=Fe2氧化解析根據(jù)電池反應(yīng)：Fe2H=Fe2H2可知，正極為不比鐵活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體。耳機(jī)發(fā)出聲音是電能轉(zhuǎn)化為聲音。 由于鐵為負(fù)極，應(yīng)連接電流計(jì)的負(fù)極。10(1)Ag2OZnAg2O2eH2O=2Ag2OHZn2e2OH=Zn(OH)2增大(2)H2H2eOH=H2ONiO(OH)eH2O=Ni(OH)2OH增大第3課時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解基礎(chǔ)落實(shí)一、電解原理1探究實(shí)驗(yàn)：電解CuCl2溶液(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：陰極：石墨棒上逐漸覆蓋了一層_；陽(yáng)極：石墨棒上有_產(chǎn)生，濕潤(rùn)的KI淀粉試紙變成_。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：CuCl2溶液在電流的作用下分解生成了_和_。(3)電解過(guò)程分析：通電前：CuCl2在水溶液中電離，電離方程式：_，通電時(shí)：Cu2趨向_，Cl趨向_。電極反應(yīng)式：陰極：_，陽(yáng)極：_，電解的總方程式：_。2電解池(1)概念：將_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能的裝置稱為電解池。(2)構(gòu)成條件：_；與電源相連的兩個(gè)電極；_(或_)；_。(3)電極名稱及電極反應(yīng)3電解池工作原理通電時(shí)，電子從電源的_沿導(dǎo)線流入電解池的_，溶液中_定向移動(dòng)形成內(nèi)電路，_在陰極_電子，被_，_在陽(yáng)極_電子發(fā)生_反應(yīng)，電子沿導(dǎo)線流入直流電源的_。4電解反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的聯(lián)系電解過(guò)程是在_作用下發(fā)生的_的氧化還原反應(yīng)，在電解過(guò)程中_轉(zhuǎn)化為_(kāi)，從而使許多情況下不能發(fā)生的反應(yīng)得以進(jìn)行，這對(duì)于化工生產(chǎn)、金屬冶煉、科學(xué)研究以及人們?nèi)粘Ｉ疃季哂惺种匾囊饬x。5電解過(guò)程中電極產(chǎn)物的判斷一看電極材料，若陽(yáng)極是惰性材料，則兩個(gè)電極本身都_反應(yīng)，而是電解質(zhì)溶液的成分_反應(yīng)；若陽(yáng)極是_材料(鉑、金除外)，則陽(yáng)極本身和電解質(zhì)溶液的成分發(fā)生反應(yīng)，陰極_反應(yīng)。二看電解質(zhì)溶液里的微粒。這里的微粒一般是離子，尋找離子要突出一個(gè)“全”字，除了溶質(zhì)電離出離子以外，H2O也電離出_和_。把所有的離子找全以后還要將它們分成兩組_組和_組。三看兩極放電順序。常見(jiàn)微粒的放電順序：陽(yáng)極：S2I_含氧酸根F陰極：AgCu2HNa二、電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水制備氯氣和燒堿電解池的構(gòu)成：_作陽(yáng)極；鐵作陰極；_作電解質(zhì)溶液。電解過(guò)程中主要的電極反應(yīng)為陽(yáng)極(石墨)：_；陰極(鐵)：_；電解總反應(yīng)：_。2制備活潑金屬電解熔融氧化鋁獲得鋁：_，電解熔融氯化鈉制備鈉：_。3電解精煉銅(1)電解池的構(gòu)成粗銅作_，純銅作_，用_作電解液。(2)反應(yīng)特點(diǎn)陽(yáng)極：金屬銅和比銅_的金屬雜質(zhì)以_形式進(jìn)入溶液中，不活潑(與銅相比)的金屬雜質(zhì)形成_。陰極：有_析出。電解精煉銅的過(guò)程中，電解液的濃度_。知識(shí)點(diǎn)1電解原理1鎳氫電池是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎳鎘電池。鎳氫電池的總反應(yīng)式是H22NiO(OH)放電充電2Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述正確的是()A電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大B電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C電池充電時(shí)，氫元素被還原D電池放電時(shí)，H2是正極2如圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是()Aa為負(fù)極，b為正極Ba為陽(yáng)極，b為陰極C電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加D電解過(guò)程中，氯離子濃度不變知識(shí)點(diǎn)2電解規(guī)律3在電解水制取H2和O2時(shí)，為了增強(qiáng)導(dǎo)電性，常常要加入一些電解質(zhì)，最好選用下列物質(zhì)中的()ANaOH BHClCNaCl DCuSO4知識(shí)點(diǎn)3根據(jù)電極變化判斷金屬性強(qiáng)弱4X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀H2SO4中時(shí)，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2和Z2共存的溶液時(shí)，Y先析出；又知M2的氧化性強(qiáng)于Y2，則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()AXZYM BXYZMCMZXY DXZMY知識(shí)點(diǎn)4電解產(chǎn)物的判斷和計(jì)算5通過(guò)相等的電量，以石墨為電極分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞(亞汞化合價(jià)為1)溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比為n硝酸銀n硝酸亞汞21，則下列表述正確的是()A在兩個(gè)陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n銀n汞21B在兩個(gè)陽(yáng)極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等C硝酸亞汞的化學(xué)式為HgNO3D硝酸亞汞的化學(xué)式為Hg2(NO3)2知識(shí)點(diǎn)5電解原理在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用6在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如圖。接通電源，陽(yáng)極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無(wú)色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答： (1)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)陰極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)原上層液體是_。(4)原下層液體是_。(5)攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是_。(6)要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子，其方法是_，現(xiàn)象是_。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1如圖所示裝置中，屬于電解池的是()2下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是()A銅鋅原電池中銅是負(fù)極B用電解法精煉銅時(shí)粗銅作陰極C在電鍍時(shí)，鍍件上鍍銅可用銅作陽(yáng)極D電解飽和食鹽水時(shí)，用銅片作陽(yáng)極3下列關(guān)于電解池的敘述中不正確的是()A與電源正極相連的是電解池的陰極B與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極C在電解池的陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)D電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極4在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬于氧化反應(yīng)或同屬于還原反應(yīng)的是()原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)A B C D5用X、Y、Z三種金屬組成的合金暴露在潮濕的空氣中，經(jīng)一段時(shí)間后，合金的表面只有Y的化合物出現(xiàn)。將含有這三種金屬的鹽溶液進(jìn)行電解時(shí)陰極上最先析出X。這三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的正確順序是()AXYZ BYZXCYXZ DZYX6用Cu作電極電解CuSO4溶液時(shí)，溶液的pH隨時(shí)間(t)變化如下圖所示。則曲線與實(shí)際情況相符的是()7下圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出，符合這一情況的是()a極板b極板X電極Z溶液(A)鋅石墨負(fù)極CuSO4(B)石墨石墨負(fù)極NaOH(C)銀鐵正極AgNO3(D)銅銅負(fù)極CuCl2 8鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。研讀下圖，下列判斷不正確的是()AK閉合時(shí)，d電極反應(yīng)式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時(shí)，中SO向c電極遷移DK閉合一段時(shí)間后，可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極題號(hào)12345678答案9電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。在X極附近觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。Y電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)。檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：X電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_(kāi)。Y電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_(kāi)。(說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出)10由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。應(yīng)用如圖所示的電解裝置，可制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。兩個(gè)電極的材料分別為石墨和鐵。(1)a電極的材料應(yīng)為_(kāi)，電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)電解液c可以是()A純水 BNaCl溶液CNaOH溶液 DCuCl2溶液(3)d為苯，其作用為_(kāi)，在加入苯之前，對(duì)c應(yīng)進(jìn)行的簡(jiǎn)單處理為_(kāi)。(4)為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是()A改用稀硫酸作電解液B適當(dāng)增大電源的電壓C適當(dāng)減小兩個(gè)電極間的距離D適當(dāng)降低電解液的溫度(5)若c為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間，看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接電源進(jìn)行電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為_(kāi)。答案基礎(chǔ)落實(shí)一、1.(1)紫紅色的銅氣泡藍(lán)色(2)銅氯氣(3)CuCl2=Cu22Cl陰極陽(yáng)極Cu22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl22(1)電化學(xué)(2)直流電源電解質(zhì)溶液熔融的電解質(zhì)閉合回路3負(fù)極陰極陰、陽(yáng)離子陽(yáng)離子得到還原陰離子失去氧化正極4直流電非自發(fā)電能化學(xué)能5不發(fā)生發(fā)生金屬不