高中化學(xué)（魯科版）第二章同步導(dǎo)學(xué)案：化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量[學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)航]1。了解原電池的構(gòu)成和工作原理.重點(diǎn)2。知道構(gòu)成原電池的條件。3.了解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化以及化學(xué)反應(yīng)的其他應(yīng)用。4.了解常見(jiàn)的化學(xué)電源.[基礎(chǔ)·初探］1．原電池工作原理演示實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象銅片上有產(chǎn)生，鋅片不斷，燈泡發(fā)亮結(jié)論導(dǎo)線中有電流通過(guò)，化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為解釋當(dāng)銅片與鋅片一同浸入稀硫酸時(shí)：①失去電子被氧化為進(jìn)入溶液②電子由鋅片通過(guò)導(dǎo)線流向③溶液中的從上獲得電子被還原為而逸出，就這樣電子在導(dǎo)線上做定向移動(dòng)，形成2。原電池(1)概念：利用反應(yīng)將轉(zhuǎn)化為的裝置。(2)構(gòu)成條件理論上,自發(fā)的反應(yīng)均可設(shè)計(jì)構(gòu)成原電池。具體條件是①具有的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)；②溶液：兩電極均插入溶液中；③導(dǎo)線:兩極用導(dǎo)線相連，形成閉合回路。(3)工作原理原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑.3．常見(jiàn)電池(1)：又稱一次電池,如鋅錳電池。(2)：又稱二次電池，如鉛蓄電池、鋰離子電池。(3):其能量轉(zhuǎn)換效率高,對(duì)環(huán)境無(wú)污染.微體驗(yàn)(1)原電池是一種電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置.(）（2）負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。()（3)正極是電子流出極。()（4)用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片插入到稀H2SO4中，鋅片上有大量氣泡產(chǎn)生。（）［合作·探究］［探究背景]已知有下列裝置:［探究問(wèn)題］1．能構(gòu)成原電池裝置的有哪組？2．不能構(gòu)成原電池裝置的原因是什么？3．試用2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋設(shè)計(jì)出原電池裝置圖。(標(biāo)出電子流向和正、負(fù)極)［核心·突破］1．原電池正、負(fù)極的“四種”判斷方法2．原電池原理的應(yīng)用［題組·沖關(guān)］題組1原電池工作原理1．（2016·石家莊高一檢測(cè))如圖所示，下列敘述正確的是()A．銅是負(fù)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B．銅片質(zhì)量逐漸減少C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．氫離子在銅片表面被還原2．如圖,a在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫之前，b為碳棒,下列說(shuō)法中不正確的是（）A．a(chǎn)極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．碳棒上有氣體逸出C．導(dǎo)線上有電流，電子流動(dòng)方向從a→bD．反應(yīng)后a極質(zhì)量減小3．如圖裝置中，M棒變細(xì)，N棒變粗。由此判斷下表所列M、N、R物質(zhì)，其中合理的是（)MNRA鋅銅稀硫酸B銅鐵稀鹽酸C鐵銅硝酸銀D銅鐵蔗糖溶液4．如圖所示，在銀鋅原電池中，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_(kāi)_____極，該電極上發(fā)生的是______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”），電極反應(yīng)式為_(kāi)________，鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)___________；銀為_(kāi)_____極,電極上發(fā)生的是______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”）,電極反應(yīng)式是_________,銀片上觀察到的現(xiàn)象是______________________________。題組2原電池原理的應(yīng)用5．在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是（）A．HCl＋NaOH=NaCl＋H2OB．2CH3OH＋3O2→2CO2＋4H2OC．4Fe（OH）2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3D．2H2＋O2=2H2O6．①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時(shí)，外電路電流從②流向①；①③相連時(shí),③為正極；②④相連時(shí)，②上有氣泡逸出;③④相連時(shí)，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的順序是（）A．①③②④ B．①③④②C．③④②① D．③①②④7．（2016·濟(jì)南高一期中）等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入兩支相同的試管中，然后加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，則產(chǎn)生氫氣的體積（V)與時(shí)間(t)的關(guān)系用圖像表示如圖，其中正確的是(）8．請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋"設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池，并回答下列問(wèn)題：（1)該電池的負(fù)極材料是______，正極材料是______,電解質(zhì)溶液是______。(2)在外電路中，電流方向是從______極到______極。(3）正極的產(chǎn)物為_(kāi)_____，正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________；負(fù)極的產(chǎn)物為_(kāi)_____,負(fù)極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________?！疽?guī)律總結(jié)】金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的判斷方法1與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。2最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱。3置換反應(yīng)。4陽(yáng)離子氧化性的強(qiáng)弱。5通常情況下原電池中負(fù)極金屬?gòu)?qiáng)于正極。

參考答案[基礎(chǔ)·初探］1．氣泡溶解鋅原子Zn2＋鋅片銅片H＋銅片H2電流2．氧化還原化學(xué)能電能氧化還原活動(dòng)性不同電解質(zhì)3．干電池蓄電池燃料電池微體驗(yàn)【答案】（1）×（2）√（3)×(4）×［探究問(wèn)題]1．【提示】A、B2．【提示】C裝置中蔗糖溶液為非電解質(zhì)溶液;D裝置中沒(méi)形成閉合回路。3．【提示】[題組·沖關(guān)]1．【解析】由圖可知,Zn為原電池負(fù)極，失去電子被氧化，電子經(jīng)導(dǎo)線流向正極銅電極;溶液中的氫離子在正極得到電子而被還原為H2；電子流向與電流方向相反?！敬鸢浮緿2．【解析】在該原電池中，a為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極,發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò);電子從a→b，H＋在正極上得電子生成H2，a逐漸溶解，質(zhì)量減小，故B、C、D正確?！敬鸢浮緼3．【解析】由于D中蔗糖溶液不是電解質(zhì)溶液，故D不正確；M棒變細(xì)，N棒變粗,則M為負(fù)極，N為正極，M的金屬活動(dòng)性比N強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；N棒變粗則電解質(zhì)溶液中有能得電子的金屬陽(yáng)離子，故A不正確?！敬鸢浮緾4．【解析】在銀、鋅及CuSO4溶液形成的原電池中，由于活動(dòng)性Zn＞Ag，所以，Zn作負(fù)極:Zn－2e－=Zn2＋，Zn片逐漸溶解；Ag作正極:Cu2＋＋2e－=Cu，析出的Cu沉積在Ag片上?！敬鸢浮控?fù)氧化Zn－2e－=Zn2＋Zn片逐漸溶解正還原Cu2＋＋2e－=Cu銀片上有紅色物質(zhì)析出5．【解析】原電池的化學(xué)反應(yīng)原理是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),有電子的轉(zhuǎn)移,而A項(xiàng)中的反應(yīng)是中和反應(yīng)，沒(méi)有電子的轉(zhuǎn)移，故選A項(xiàng)。【答案】A6．【解析】由題意知：①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時(shí)，外電路電流從②流向①，則金屬活潑性①大于②；①③相連時(shí)，③為正極,則金屬活潑性①大于③；②④相連時(shí)，②上有氣泡逸出，則金屬活潑性④大于②；③④相連時(shí)，③的質(zhì)量減少，則金屬活潑性③大于④，故正確順序?yàn)?①③④②?！敬鸢浮緽7．【解析】等質(zhì)量的兩份鋅粉中，加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，則a中發(fā)生的反應(yīng)有：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，由于置換出來(lái)的Cu與Zn在稀硫酸中構(gòu)成原電池,所以,a中的反應(yīng)速率比b中的反應(yīng)速率大,即反應(yīng)完成所需的時(shí)間短，但Cu2＋消耗了少量的Zn,a中產(chǎn)生的H2比b中產(chǎn)生的H2少。b中只發(fā)生反應(yīng):Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。符合這些條件的圖像就是D.【答案】D8．【解析】反應(yīng)Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋中Cu被氧化，Ag＋被還原,所以需用