中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件

第六章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量變化第2課時化學反應與電能第六章化學反應與能量1中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件2一、化學能轉化為電能1.化學能間接轉化為電能(2)關鍵——燃燒(氧化還原反應)。一、化學能轉化為電能(2)關鍵——燃燒(氧化還原反應)。3【情境·思考】火力發(fā)電是我國主要的發(fā)電方式。簡單的說就是利用燃料發(fā)熱,加熱水,形成高溫高壓過熱蒸汽,然后蒸汽沿管道進入汽輪機中不斷膨脹做功,沖擊汽輪機轉子高速旋轉,帶動發(fā)電機轉子(電磁場)旋轉,定子線圈切割磁感線,發(fā)出電能?！厩榫场に伎肌?中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件5(1)火力發(fā)電存在幾種形式的能量轉化?提示:化學能轉化為熱能、熱能轉化為機械能、機械能轉化為電能3種形式。(2)試分析火力發(fā)電有哪些弊端?提示:①使用的化石燃料屬于不可再生資源;②化石燃料的燃燒會產生大量的有害氣體(如SO2、CO等)及粉塵,污染環(huán)境;③能量經過多次轉化,能量利用率低。(1)火力發(fā)電存在幾種形式的能量轉化?62.化學能直接轉化為電能——原電池(1)實驗探究:實驗裝置實驗現象實驗結論

___________________________鋅與稀硫酸_____,銅與稀硫酸_______鋅片上有氣泡,銅片上無氣泡反應不反應2.化學能直接轉化為電能——原電池實驗裝置實驗現象實驗結論7實驗裝置實驗現象實驗結論

___________________________產生H2(還原反應)的位置發(fā)生了改變

___________________________________________該裝置將_______轉化為_____鋅片上無氣泡,銅片上有氣泡鋅片上無氣泡,銅片上有氣泡,電流表指針偏轉化學能電能實驗裝置實驗現象實驗結論______________產生H8(2)原理分析:(2)原理分析:9(3)原電池:①定義:把_________________的裝置叫原電池?；瘜W能轉化為電能(3)原電池:化學能轉化為電能10(2)銅-鋅-稀硫酸原電池中,銅換成石墨棒也能產生電流。正極附近Cl-的濃度逐漸增大______________2Fe3++2e-====2Fe2+Cu-2e-====Cu2+根據近十年的高考全國卷真題，總結出文言文閱讀中文本概括分析題這一題型的特點，每一個選項都由論點和論據的形式組成陳述的。構成原電池的條件是活潑性不同的金屬或金屬和非金屬,導線相連并插入電解質溶液中,則A、B、D均可以構成原電池,C中蔗糖是非電解質,故C不能構成原電池。【典例1】(2019·岳陽高一檢測)把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H2SO4中,用導線兩兩相連可以組成各種原電池。提示:陰離子要移向負極,陽離子要移向正極。(1)根據兩反應本質,判斷能否設計成原電池____________。一次電池——鋅錳干電池可用作燈塔所需的電池。②工作原理:(以銅-鋅-稀硫酸原電池為例)電極材料電極名稱電子轉移電極反應式反應類型鋅負極_______________________________銅正極________________________________電池反應的離子方程式__________________失電子Zn-2e-====Zn2+氧化反應得電子2H++2e-====H2↑還原反應Zn+2H+====Zn2++H2↑(2)銅-鋅-稀硫酸原電池中,銅換成石墨棒也能產生電流。②工11【巧判斷】(1)鹽酸與氫氧化鈉溶液混合放熱,故可以設計原電池反應。 (

)提示:×。鹽酸與氫氧化鈉的反應不是氧化還原反應?！厩膳袛唷?2(2)銅-鋅-稀硫酸原電池中,銅換成石墨棒也能產生電流。 (

)提示:√。原電池中正極材料不參與反應,只起到導電的作用,石墨棒可以導電。(2)銅-鋅-稀硫酸原電池中,銅換成石墨棒也能產生電流。 (13二、化學電池——新能源和可再生能源的重要組成部分1.一次電池——鋅錳干電池二、化學電池——新能源和可再生能源的重要組成部分14構造示意圖

工作原理負極_____鋅被氧化,逐漸消耗電解質氯化銨糊正極________________被還原特點放電后_____充電便于攜帶,價格低鋅筒石墨棒二氧化錳不能構造示意圖工負極_____鋅被氧化,逐漸消耗電解質氯化銨糊正152.二次電池2.二次電池16【微思考】生活中電動車、手機的電池屬于一次電池還是二次電池?提示:電動車、手機的電池都可以反復充電使用,都屬于二次電池?！疚⑺伎肌?73.發(fā)展中的燃料電池3.發(fā)展中的燃料電池18知識點一原電池的構成條件及正負極的判斷方法【重點釋疑】1.原電池的構成條件——“兩極一液一線一反應”知識點一原電池的構成條件及正負極的判斷方法192.原電池的工作原理2.原電池的工作原理20(1)兩反應:正極——還原反應;負極——氧化反應。(2)三方向:①電流方向:正極→負極;②電子流動方向(導線中):負極→正極;③陰陽離子移動方向(電解質溶液中):陽離子:負極→正極;陰離子:正極→負極。(1)兩反應:正極——還原反應;負極——氧化反應。213.原電池正負極的判斷方法3.原電池正負極的判斷方法22【易錯提醒】(1)構成原電池的兩電極材料不一定都是金屬,正極材料可以為導電的非金屬,例如石墨。兩極材料可能參與反應,也可能不參與反應。(2)兩個活潑性不同的金屬電極用導線連接,共同插入電解質溶液中不一定構成原電池,必須有一個能自發(fā)進行的氧化還原反應。【易錯提醒】(1)構成原電池的兩電極材料不一定都是金屬,正極23(3)在判斷原電池正負極時,既要考慮金屬活潑性的強弱,也要考慮電解質溶液性質。如Mg-Al-HCl溶液構成的原電池中,負極為Mg;但是Mg-Al-NaOH溶液構成的原電池中,負極為Al,正極為Mg。(3)在判斷原電池正負極時,既要考慮金屬活潑性的強弱,也要考24【思考·討論】(1)原電池內部陰、陽離子如何移動?移動的原因是什么?【思考·討論】25提示:陰離子要移向負極,陽離子要移向正極。這是因為負極失電子,生成大量陽離子積聚在負極附近,致使該極附近有大量正電荷,所以溶液中的陰離子要移向負極;正極得電子,該極附近的陽離子因得電子生成電中性的物質而使該極附近帶負電荷,所以溶液中的陽離子要移向正極。提示:陰離子要移向負極,陽離子要移向正極。這是因為負極失電子26(2)兩個活潑性不同的金屬電極用導線連接,共同通入電解質溶液中就能構成原電池嗎?提示:不一定。構成原電池除具備①兩種活潑性不同的金屬②電解質溶液③形成閉合回路外,還必須有一個能自發(fā)進行的氧化還原反應,如圖由于Cu、Ag都不能與稀硫酸反應,故不能構成原電池。(2)兩個活潑性不同的金屬電極用導線連接,共同通入電解質溶液27中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件28【案例示范】【典例】(2019·淄博高一檢測)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 (

)【案例示范】29A.B極為原電池的正極B.A、B、C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A.B極為原電池的正極30【思維建?！拷獯鹩嘘P原電池問題的思維流程如下:【思維建模】解答有關原電池問題的思維流程如下:31【解析】選C。原電池中,負極金屬失去電子,發(fā)生氧化反應,溶解,質量減小,故A極為負極,B極為正極,A、D項正確;A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時,可以構成原電池,且現象符合題意,B項正確;電解質溶液中陽離子移向正極,C項錯誤?！窘馕觥窟xC。原電池中,負極金屬失去電子,發(fā)生氧化反應,溶解32【母題追問】(1)若將“B極上有氣泡產生”改為“B極上有金屬析出”,答案選什么?提示:選BC?！癇極上有金屬析出”說明在正極上電解質溶液中的金屬陽離子發(fā)生還原反應,B項也錯誤。【母題追問】(1)若將“B極上有氣泡產生”改為“B極上有金屬33(2)將上題B項改為“A、B、C分別為Fe、Cu和濃硝酸”,能否構成原電池?若能,正負極分別是什么?提示:能構成原電池。由于Fe被濃硝酸鈍化,Fe作正極,Cu為負極。(2)將上題B項改為“A、B、C分別為Fe、Cu和濃硝酸”,34【遷移·應用】1.(2019·汕頭高一檢測)某小組為研究原電池原理,設計如圖裝置。下列敘述正確的是世紀金榜導學號(

)【遷移·應用】35A.a和b不連接時,鐵片上會有H2產生B.a和b用導線連接時,鐵片上發(fā)生的反應為Cu2++2e-====CuC.a和b用導線連接時,電子由a流向bD.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液從藍色逐漸變成淺綠色A.a和b不連接時,鐵片上會有H2產生36【解析】選D。A項,a和b不連接時,鐵和Cu2+發(fā)生置換反應而析出銅,沒有氫氣生成,錯誤;B項,a和b用導線連接時構成原電池,鐵是負極,鐵片上發(fā)生氧化反應:Fe-2e-====Fe2+,錯誤;C項,Fe比銅活潑,形成原電池反應時Fe為負極,則電子由b流向a,錯誤;D項,無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,都生成亞鐵離子,溶液由藍色變?yōu)闇\綠色,D正確?！窘馕觥窟xD。A項,a和b不連接時,鐵和Cu2+發(fā)生置換反應372.(2019·邯鄲高一檢測)將鐵片和銀片用導線連接置于同一稀鹽酸溶液中,經過一段時間后,下列各項敘述正確的是 (

)A.負極有Cl2逸出,正極有H2逸出B.負極附近Cl-的濃度減小C.正極附近Cl-的濃度逐漸增大D.溶液中Cl-的濃度基本不變2.(2019·邯鄲高一檢測)將鐵片和銀片用導線連接置于同一38【解析】選D。鐵片和銀片用導線連接置于同一稀鹽酸溶液中構成原電池,鐵作負極,發(fā)生反應Fe-2e-====Fe2+,銀作正極,發(fā)生反應2H++2e-====H2↑,故A錯誤;溶液中Cl-移向負極,負極附近Cl-的濃度增大,正極附近Cl-的濃度逐漸減小,而溶液中Cl-的濃度基本不變,B、C錯誤,D正確。【解析】選D。鐵片和銀片用導線連接置于同一稀鹽酸溶液中構成原39【補償訓練】1.關于如圖所示的裝置的敘述中正確的是(

)A.銅是正極B.溶液中的Fe3+向銅棒移動C.電子從銅片經導線流向碳棒D.碳棒上有紅色銅生成【補償訓練】40【解析】選C。首先書寫此電池中發(fā)生的化學反應方程式(電池反應式)2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+,在此反應中銅失電子,作原電池負極,電子從銅片經導線流向碳棒,在碳棒上電子與溶液中的Fe3+結合生成Fe2+,所以碳棒作正極,溶液中的陽離子向正極移動,即溶液中的Fe3+向正極碳棒移動?！窘馕觥窟xC。首先書寫此電池中發(fā)生的化學反應方程式(電池反應412.(2019·長沙高一檢測)下列各組材料中,不能組成原電池的是 (

)ABCD兩極材料Zn片,石墨Cu片,Ag片Zn片,Cu片Fe片,Cu片插入溶液H2SO4AgNO3溶液蔗糖溶液稀鹽酸2.(2019·長沙高一檢測)下列各組材料中,不能組成原電池42【解析】選C。構成原電池的條件是活潑性不同的金屬或金屬和非金屬,導線相連并插入電解質溶液中,則A、B、D均可以構成原電池,C中蔗糖是非電解質,故C不能構成原電池?！窘馕觥窟xC。構成原電池的條件是活潑性不同的金屬或金屬和非金43【素養(yǎng)提升】近年來野外生存的真人秀節(jié)目在各大衛(wèi)視頻繁播放。某節(jié)目中野外生存達人用一個檸檬、一排銅釘和一排鋅釘制作的水果電池用于野外生火。某同學感到好奇自己制作了一個這樣的“超級檸檬電池”?！舅仞B(yǎng)提升】44中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件45(1)該電池的電池反應是什么?提示:該電池利用了金屬鋅與酸的反應,離子方程式為Zn+2H+====Zn2++H2↑。(1)該電池的電池反應是什么?46(2)若用鐵片代替鋅片LED燈能不能亮?若用鐵片代替銅片呢?提示:若用鐵片代替鋅片,由于鐵能與酸反應,LED燈仍然能亮;若用鐵片代替銅片,由于鋅比鐵活潑,仍然發(fā)生反應Zn+2H+====Zn2++H2↑,LED燈仍然能亮。(2)若用鐵片代替鋅片LED燈能不能亮?若用鐵片代替銅片呢47(3)若用銀片代替鋅片LED燈能不能亮?提示:不能。銀片代替鋅片,銀和銅都不能與酸反應,無電流產生,LED燈不亮。(3)若用銀片代替鋅片LED燈能不能亮?48(4)由上面分析可知構成原電池的條件有哪些?提示:①兩個活潑性不同的金屬電極或金屬與石墨;②電解質溶液;③閉合回路;④自發(fā)進行的氧化還原反應。(4)由上面分析可知構成原電池的條件有哪些?49知識點二原電池原理的應用【重點釋疑】1.加快化學反應速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應,設計成原電池可以加快反應速率。知識點二原電池原理的應用50中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件512.比較金屬活潑性強弱:兩種金屬分別作原電池的兩極時,一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。2.比較金屬活潑性強弱:523.用于金屬保護將被保護的金屬與比其活潑的金屬連接。3.用于金屬保護534.設計原電池(1)依據: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),氧化劑為電解質溶液中的陽離子(或在正極上被還原)。4.設計原電池54(2)步驟:以Fe+CuSO4====FeSO4+Cu為例。步驟實例將反應拆分為電極反應負極反應Fe-2e-====Fe2+正極反應Cu2++2e-====Cu(2)步驟:以Fe+CuSO4====FeSO4+Cu為例。55步驟實例選擇電極材料負極:較活潑金屬,一般為發(fā)生氧化反應的金屬Fe正極:活潑性弱于負極材料的金屬或石墨Cu或C選擇電解質一般為與負極反應的電解質CuSO4溶液步驟實例選擇電極負極:較活潑金屬,一般為發(fā)生氧化反應的金屬F56步驟實例畫出裝置圖

步驟實例畫出裝置圖57【思考·討論】(1)在原電池中,負極材料的金屬性一定大于正極材料嗎?提示:一般原電池中負極材料的金屬性大于正極材料,在特殊情況下也有特例,如Al-Mg-NaOH原電池中,Al在強堿性溶液中比Mg更易失電子,Al作負極,Mg作正極?！舅伎肌び懻摗?8(2)如何利用Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag設計原電池?提示:該氧化還原反應可拆分為如下兩個半反應:氧化反應(負極反應):Cu-2e-====Cu2+。還原反應(正極反應):2Ag++2e-====2Ag。(2)如何利用Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+259故Cu作負極,活潑性比Cu差的材料作正極,如Ag、C等,AgNO3溶液作電解質溶液。如圖:故Cu作負極,活潑性比Cu差的材料作正極,如Ag、C等,Ag60【案例示范】【典例1】(2019·岳陽高一檢測)把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H2SO4中,用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若A、B相連時,A為負極;C、D相連時,D上有氣泡逸出;A、C相連時,A極減輕;B、D相連時,B為正極。則四種金屬的活潑性順序由大到小排列為 (

)【案例示范】61A.A>C>D>B

B.A>C>B>DC.B>D>C>A D.A>B>C>DA.A>C>D>B B.A>C>B>D62【解題指南】解答本題要注意兩點:(1)原電池中,負極金屬的活潑性大于正極金屬;(2)熟練掌握原電池正負極的判斷依據?！窘忸}指南】解答本題要注意兩點:63【解析】選A。A、B相連時,A為負極,則說明A與B相比較,A更加活潑;C、D相連,D上有氣泡逸出,則C為電源的負極,C比D活潑;A、C相連時,A極減輕,A參與了電極反應,被消耗,應是活潑金屬;B、D相連,B為正極,則D是活潑金屬,作電源的負極。故有A>C>D>B。【解析】選A。A、B相連時,A為負極,則說明A與B相比較,A64【典例2】鐵及鐵的化合物應用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:__________________________。

【典例2】鐵及鐵的化合物應用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、65(2)若將(1)中的反應設計成原電池,請在方框內畫出原電池的裝置圖,標出正、負極,并寫出電極反應式。正極反應式:________________________負極反應式:________________________(2)若將(1)中的反應設計成原電池,請在方框內畫出原電池的66【思維建?！拷獯稹霸O計原電池”類試題思維流程如下:【思維建?！拷獯稹霸O計原電池”類試題思維流程如下:67【解析】依據反應:2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+。氧化反應為Cu-2e-====Cu2+,還原反應為2Fe3++2e-====2Fe2+,則設計思路明確:【解析】依據反應:2Fe3++Cu====2Fe2++Cu268原電池組成為Cu是負極,正極材料選用比銅不活潑的鉑或導電的非金屬如石墨棒,電解質溶液選用FeCl3溶液。原電池組成為Cu是負極,正極材料選用比銅不活潑的鉑或導電的非69答案:(1)2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+(2)裝置圖

2Fe3++2e-====2Fe2+

Cu-2e-====Cu2+答案:(1)2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+70【誤區(qū)警示】設計原電池裝置的兩個易錯點(1)能設計成原電池的反應一般是自發(fā)的放熱的氧化還原反應,吸熱反應不可能將化學能轉化為電能。(2)設計原電池時,負極材料確定之后,正極材料的選擇范圍較廣,只要合理都可以?！菊`區(qū)警示】設計原電池裝置的兩個易錯點71【遷移·應用】1.(2019·菏澤高一檢測)過量鐵與少量稀硫酸反應,為了加快反應速率,但是又不影響生成氫氣的總量,可以采取的措施是 (

)A.加入適量NaCl溶液 B.加入適量的水C.加入幾滴硫酸銅溶液 D.再加入少量稀硫酸【遷移·應用】72【解析】選C。若加入NaCl溶液或水,會將稀硫酸稀釋,c(H+)減小,反應速率減慢;若加入幾滴CuSO4溶液,則發(fā)生反應Fe+Cu2+====Cu+Fe2+,析出的Cu與Fe、稀硫酸形成原電池,反應速率加快且不影響生成H2的總量;若再加入少量稀硫酸,因Fe過量,則生成H2的總量增大,且反應速率不會改變。【解析】選C。若加入NaCl溶液或水,會將稀硫酸稀釋,c(H732.某原電池的總反應離子方程式為Zn+Cu2+====Zn2++Cu,則該原電池的正確組成可以是下列的 (

)2.某原電池的總反應離子方程式為Zn+Cu2+====Zn274【解析】選C。該原電池的負極必為鋅,正極是比鋅穩(wěn)定的金屬或導電的非金屬,電解質溶液中含有Cu2+,故選C?！窘馕觥窟xC。該原電池的負極必為鋅,正極是比鋅穩(wěn)定的金屬或導75【補償訓練】1.將純鋅片和純銅片按圖示插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是 (

)【補償訓練】76A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負極C.兩燒杯中溶液的酸性均減小D.產生氣泡的速率甲比乙慢A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生77【解析】選C。A項,甲是原電池,正極銅片上發(fā)生還原反應2H++2e-====H2↑,乙裝置中在鋅片上發(fā)生反應Zn+2H+====Zn2++H2↑,銅片上無氣體產生,故A錯誤;B項,甲裝置是原電池,銅片作正極,乙裝置不是原電池,故B錯誤;C項,兩燒杯中的氫離子發(fā)生反應,濃度減少,故C正確;D項,原電池反應加快反應速率,產生氣泡的速率甲比乙快,故D錯誤?！窘馕觥窟xC。A項,甲是原電池,正極銅片上發(fā)生還原反應2H+782.(2019·宿州高一檢測)現有如下兩個反應:(A)NaOH+HCl====NaCl+H2O(B)Fe+2Fe3+====3Fe2+(1)根據兩反應本質,判斷能否設計成原電池____________。

(2)如果不能,說明其原因_________。

2.(2019·宿州高一檢測)現有如下兩個反應:79(3)如果可以,則寫出正、負極材料、電極反應式、反應類型(“氧化反應”或“還原反應”):正極負極材料電極反應式反應類型(3)如果可以,則寫出正、負極材料、電極反應式、反應類型(“80【解析】(1)只有自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池,(B)是氧化還原反應且能自發(fā)進行。(2)(A)反應不是氧化還原反應,沒有電子轉移。(3)根據電池反應式Fe+2Fe3+====3Fe2+可知,Fe失電子作負極,負極材料是Fe,正極材料應是比Fe活動性弱的金屬或能導電的非金屬;Fe3+得電子,所以電解質溶液只能為鐵鹽溶液。【解析】(1)只有自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池,(81答案:(1)(A)不能,(B)可以(2)(A)不是氧化還原反應,沒有電子轉移(3)銅、碳棒Fe2Fe3++2e-====2Fe2+Fe-2e-====Fe2+還原反應氧化反應答案:(1)(A)不能,(B)可以(2)(A)不是氧化還原82【素養(yǎng)提升】7月1日是中國共產黨的生日,從2019年起,每年的7月1日還多了一重含義:國際航標協會第13屆全會確定,自2019年起將每年的7月1日設立為“世界航標日”,讓更多人了解航標在保障船舶安全航行中起到的重要作用。【素養(yǎng)提升】83中考化學總復習第七單元燃料及其利用課件842019年世界航標日的主題是海上航標——成功的航行,可持續(xù)發(fā)展的地球。青島慶祝首個“世界航標日”,首次面向全國啟動燈塔開放季。我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板、鉑網作電極,海水為電解質溶液,電池總反應為4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3。可用作燈塔所需的電池。2019年世界航標日的主題是海上航標——成功的航行,可持續(xù)發(fā)85(1)鋁板在該電池中作什么極?發(fā)生什么變化?提示:負極逐漸被消耗。根據電池反應可知,鋁被氧化,發(fā)生氧化反應,是負極,電池工作時鋁板逐漸被消耗,轉化成氫氧化鋁。(1)鋁板在該電池中作什么極?發(fā)生什么變化?86(2)鉑電極作什么極?在該電極上發(fā)生反應的物質是什么?提示:根據電池反應可知