高中化學新人教版必修2第7章有機化合物作業(yè)

1、第二課時化學反應與電能明確學習目標1.了解化學能與電能的轉化關系。2.初步了解原電池的工作 原理及應用。3.了解研制新型電池的重要性。4.會書寫簡單的電極反應式。學生自主學習9知識梳理8原電池原理1.化學能間接轉化為電能火力發(fā)電化石燃料燃燒f加熱水蒸氣f推動蒸汽機f 過程帶動發(fā)電機能量轉換回化學能熱能f畫機械能f網(wǎng)電能關鍵 化石燃料的畫燃燒（困氧化還原反應）2.化學能直接轉化為電能 實驗原電池將鋅片和銅片用導線連接(導線中間接入一 實驗方法 個電流表).平行插入盛有稀硫酸的燒杯中, 觀察現(xiàn)象銅片；有氣泡產生實驗現(xiàn)象鋅片:煙溶解變薄電流表：的指針偏轉結論行網(wǎng)電流產生，能量由E化學能轉化為臉電能(

2、2)概念：把以化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。(3)電極反應式Zn片：C14 Zn-2e =Zn2 ,國I失去電子,發(fā)生C16氧化反應;Cu片： 匣2H +2e =H21, 畫得到電子.發(fā)生 魚還原反應總的離子方程式:20% + 21|+=2產 + 112 T原電池原理的應用1 .鋅鈕干電池(i)結構：鋅鉆干電池是以鋅筒為 凹魚極，石墨棒為衛(wèi)4正極，在石墨棒周圍填充糊狀的NH4C1作但里電解質溶液。（2）原理：鋅鈕電池是 國一次電池,放電之后 畫不能充電,內部的氧化還 原反應 圓 .無法逆向進行。2 .充電電池（1）充電電池又稱 畫_二次電池。充電電池在放電時所進行的 國氧化還原反 應，在充電時又 國

3、一逆向進行。使電池恢復到放電前的狀態(tài)，從而實現(xiàn)放電（度 化學能轉化為 利用面與充電（國電能轉化為 由化學能）的循環(huán)。3 .燃料電池（i）燃料電池是通過14.燃料與 回 ,氧化劑在兩個電極上發(fā)生氧化還原反應,將用化學能直接轉化為電能的裝置燃料電池與火力發(fā)電相比，能量轉化率高。與干電池或者蓄電池的主要差 別在于反應物18一不是儲存在電池內部,而是由外設裝備提供。!問題探究：CuZnH2SO4溶液形成的原電池工作時，電子、離子及電流分別怎樣移動？ 提示：電子由鋅片經導線流向銅片；電流方向與電子流動方向剛好相反，由 銅片經過導線流向鋅片；溶液中的陽離子Zn2+、H+移向銅極（正極），陰離子SO2一、

4、OH一移向鋅極（負極）。課堂互動探究知識點一原電池的工作原理今 重點講解1.原電池的構成條件活動性不同的兩個導電電極mqr電解質溶液原電池 一一、能自發(fā)進行的氧化還原反應形成閉合回路-V電子沿導線傳遞.有電流產生氧化反應倒極不斷溶解3.原電池正負極的判斷正極負極正極陰離子移向電極材料較小活潑金屬或導電非金屬較活潑金屬電解質溶液化合價變化降低升高移向陽離子電極反應電子流向電極現(xiàn)象還原反應流入增重:或不變或產生氣體氧化反應流出不斷溶解1下列裝置中，能構成原電池的是其他不能構成原電池的原因是批注點撥卜列發(fā)純中.能構成原電池的是 . K他不循樹成原電池的原因是.稀硫酸*電解啦解析裝置A不能構成原電池，

5、原因是7S精為非電解質；裝置 B不能構成 原電池，原因是沒有形成閉合回路；裝置 C不能構成原電池，原因是兩個電極的 金屬活潑性相同。答案D練1下列裝置中能夠組成原電池產生電流的是（）MW溶液FeCh溶液稀鹽酸稀鹽酸 酒精AB（：I）答案 B解析 A項，兩個電極都是Cu,不能構成原電池，錯誤；B項，符合構成原電池的條件，正確；C項，Zn、Cu兩個電極分別置于兩個分離的燒杯中，不能形 成閉合回路，不能構成原電池，錯誤；D項，酒精是非電解質，不能構成原電池, 錯誤。練2如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉，同時 A極的質量減小，B極上有氣 泡產生，C為電解質溶液，下列說法錯誤的是（）A. B極為原電池的正極

6、B.A、B、C可能分別為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動D.A極發(fā)生氧化反應答案 C解析 原電池中，一般是負極的較活潑金屬失去電子，發(fā)生氧化反應，逐漸 溶解，質量減小，故A極為負極，B極為正極，A、D正確；A、B、C分別為 Zn、Cu和稀鹽酸時，可以構成原電池，且現(xiàn)象符合題意， B正確；電解質溶液中 陽離子移向正極，C錯誤。規(guī)律方法判斷原電池正負極的注意事項一般是較活潑金屬作負極，較不活潑金屬作正極，但也要注意電解質溶液的 性質。(1)鎂鋁用導線連接插入稀硫酸中，鎂作負極，鋁作正極；若電解質是氫氧化鈉，則鎂作正極，鋁作負極。(2)銅鋁用導線連接插入稀硫酸中，鋁作負極，銅作正極；若插入

7、濃硝酸中, 鋁作正極，銅作負極。知識點二原電池原理的應用«>重點講解81 .加快氧化還原反應的速率(i)原理：在原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行， 使溶液中的粒 子運動時相互間的干擾減小，使反應速率增大。(2)應用：實驗室用Zn和稀H2SO4(或稀鹽酸)反應制H2,常用粗鋅，它產生 H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質和鋅、稀 H2SO4(或稀鹽酸)形成原電池，加快 了鋅的反應，使產生H2的速率加快。2 .比較金屬的活動性強弱(1)原理：原電池中，一般活動性強的金屬為負極，活動性弱的金屬為正極。(2)應用：有兩種金屬A和B,用導線連接后插入到稀硫酸中，觀察到 A極 溶解，

8、B極上有氣泡產生，由原電池原理可知，金屬活動性A>B。3 .設計原電池(1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原 劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質溶液中的陽離子)在正極上被還 原。(2)實例以 Zn+H2SO4=ZnSC4+ H2 T 為例舉一*反三負極反應：Zn 2el = Zn? 1正極反應：24+2一”b.正極Cu或C（比Zn的活潑性差的金屬或導電的非金屬）血L四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。 相連時，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，的質量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是（）&#

9、174;負極：Znc,電解質溶液：稀硫酸硫酸A.B.C.D.電極材料 及電解質電極反應裝置圖批注點撥. 一般活潑的為貨極,不活潑的為止極電流與電f的流向相反四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組原電謔.相連時，外電路電流從流向；相連時.為正極;相連時，上有氣泡逸出;相連時,贏諒量減少.據(jù)此判斷這四種蓊屬活動性甬大到小的順序是iA.；。 ： *說明被氣化,為負極B,IXH”在上得電子L-解析相連時，外電路電流從流向，說明為負極，金屬活動性；相連時，為負極，金屬活動性 >；相連時，上有氣泡產 生，說明為負極，金屬活動性 >；相連時，的質量減少，說明為負極，金屬活動性 >。綜上所述可

10、知，這四種金屬活動性由大到小的順序為 。答案B練3有a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下:CuStL溶液裝置一h博硫酸 裝苴二加招L恒臨硫戚續(xù)表部分 實驗 現(xiàn)象a極質量減小，b 極質量增大b極有氣體產生， c極無變化d極溶解，c極有 氣體產生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是（）A. a>b>c>dB. b>c>d>aC. d>a>b>cD. a>b>d>c答案 C解析 裝置一是原電池，a極質量減小，說明a極金屬失電子形成離子，故 a極金屬比b極金屬活潑；裝置二沒有形成原電池，可知

11、 b比c活潑；裝置三形成原電池，易知d比c活潑；裝置四中，電流從a極流向d極，則電子是從d極 流向a極，知d比a活潑。因此四種金屬的活動性順序為 d>a>b>c。練4已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質溶液：CuCl2溶液、F&(SO4)3溶液、稀硫酸。按要求回答下列問題：(1)電工操作上規(guī)定：不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用。原因是(2)若電極材料選銅和石墨，電解質溶液選 Fe2(SO4)3溶液，外加導線，(填“能”或“不能”)構成原電池。若能，寫出電極反應，負極：2正極 售不能，后兩空不填)。(3)設計一種以鐵和稀硫酸反應為原理的原電池，要求畫出裝置圖

12、(需標明電極材料及電池的正、負極)。答案(1)二者連接在一起時，接頭處在潮濕的空氣中構成原電池而加快鋁導 線的腐蝕，在接頭處易斷開能 Cu -2e =Cu2 2Fe3 +2e =2Fe鐵Li叱仃撮(或銅或銀)稀疏酸4 3)解析 (2)因為 Fe2(SO4)3 能與 Cu 發(fā)生反應：Fe2(SO4)3+Cu=2FeSQ+ CuSO4,因此根據(jù)給出的條件可以設計成原電池，其負極為 Cu,電極反應為Cu -2e =Cu2 ;正極為石墨，電極反應為 2Fe3 +2e =2Fe o(3)因為總反應為Fe+ H2SO4=FeSQ+H2f ,所以負極為Fe,正極可為Cu、 Ag或石墨，電解質溶液為稀硫酸，即

13、可畫出裝置圖。規(guī)律方法原電池的設計方法(1)找：找一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應， 只有自發(fā)進行的氧化還原反應 才能被設計成原電池。(2)拆：將氧化還原反應拆分為氧化反應和還原反應兩個半反應， 分別作為負 極和正極的電極反應，還原劑一ne =M化產物(負極電極反應)；氧化劑+ ne = 還原產物(正極電極反應)。(3)定：根據(jù)氧化還原反應中的還原劑和氧化劑確定原電池的負極和電解質溶液，正極一般選擇比負極活潑性差的金屬或能導電的非金屬。(4)畫：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖。本課歸納總結5 .構成原電池的條件(1)具有活潑性不同的兩個電極。(2)兩電極必須插入電解質溶液中。(3)形成閉

14、合回路。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應。6 .原電池工作原理口訣原電池分兩極；負氧化正還原；電子由負向正；離子陽正陰負。3.原電池正、負極的判斷方法首先準確判斷元素化合價的變化，然后根據(jù)原電池工作原理判斷?；蟽r升高一一失去電子一-發(fā)生氧化反應一一負極；化合價降低一一得到電子一-發(fā)生還原反應一一正極。學習效果檢測1 .下列裝置中，電解質溶液均為稀硫酸，其中不能構成原電池的是()BCI)答案 D解析 由構成原電池的條件可知，D項不能形成閉合回路，所以不能構成原 電池。2 .右圖是生活中常用的鋅鈕干電池的示意圖，下列有關說法中不正確的是 ()一石典樺 一MrWh 糊.一鋅筒A.電池內部含有電解質B

15、 .鋅是負極，石墨棒是正極C.電池用完后可埋入土壤D.鋅鈕干電池是一次電池答案 C解析 鋅鉆干電池是一次電池，負極材料是 Zn,正極材料是石墨棒，電解 質溶液是NH4C1糊。因為廢電池中含有多種重金屬、酸、堿等物質，隨意丟棄對 生態(tài)環(huán)境和人體健康危害很大，故應對廢電池進行集中處理，不能埋入土壤。3 .芬蘭Enfucell公司制造出一種紙質電池，其電池總反應式為 Zn + 2MnO2 + H2O=2MnO（OH） + ZnO。下列說法正確的是（）A .該電池的正極為鋅B .該電池反應中二氧化鈕起催化作用C.當0.1 mol Zn完全溶解時，流經電解液的電子個數(shù)為 1.204x 1023D.電池正

16、極發(fā)生還原反應答案 D解析 A項，根據(jù)電池總反應式可知，Zn失去電子，為電池的負極；B項, MnO2得到電子，為電池的正極；C項，電子只能經外電路流動，而不能在電解 液中流動，電解液內的電流是陰、陽離子定向移動形成的；D項，電池正極得電子，發(fā)生還原反應。4 .如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片 上記錄如下：仁祥叁土稀硫酸Zn為正極，Cu為負極。h +向負極移動。電子流動方向：從Zn經外電路流向Cu。Cu極上有H2產生。若有1 mol電子流過導線，則產生 H2為0.5 mol。正極的電極反應式為 Zn 2e =Zn2+0其中描述合理的是（）A.B.C.D.答案 B

17、解析 該裝置中Cu為正極，Zn為負極，負極電極反應式為 Zn 2eT=Zn2 + ,錯誤，原電池中陽離子向正極移動，錯誤。5 .將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下 敘述正確的是()乙A.兩個裝置都構成了原電池B.甲裝置構成了原電池，乙裝置沒有構成原電池C.兩燒杯中的鋅片上都有大量氣泡產生D,產生氣泡的速率甲比乙慢答案 B解析 甲裝置構成了銅鋅原電池，鋅作負極，失電子，在反應中逐漸溶解； 銅作正極，H+在銅極上得電子，生成H2；總反應式為Zn + H2SO4=ZnSC4+H2 T ； 乙裝置沒有構成原電池，因為沒有形成閉合回路；構成原電池后生成H2的速率加 快。6 .理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池。請利用反應 “Cu + 2Ag + =2Ag+Cu2+”設計一個化學電池(正極