高中化学必修二第二章 第二节 化学能与电能
高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结
第2节 化学能与电能
一、能源的分类
按形成条件 按利用历史 按性质 举例
一次能源(直接从自然界取得的能源)
常规能源 可再生能源 水能
不可再生能源
煤、石油、天然气等化石能源
新能源
可再生能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气
不可再生能源
核能
二次能源(一次能源经过加工、转换得到的能源)
电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等
二、化学能转化为电能
1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电
①转化过程
火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程.
化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能
②转化原理
燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化.
拓展点1:火力发电的优缺点
优点:①我国煤炭资源丰富②投资少,技术成熟,安全性能高
缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO2②消耗大量的不可再生的化石燃料资源③能量转化率低④产生大量的废渣、废水.
2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)
(1)原电池的工作原理
实验装置 实验现象 实验现象产生的原因 实验结论
铜片上有无色气泡产生 2H++2e-=H2↑(还原反应)
将化学能直接转变为电能的装置称为原电池,该装置的总反应的离子方程式为:
2H++Zn=H2↑+Zn2+(氧化还原反应) 锌片逐渐溶解 Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边.
产生了电流
实验现象产生的原因分析:由于Zn和Cu的活动性不同,Zn容易失去电子,被氧化为Zn2+迚入到溶液中,所以Zn片会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流迚,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.
人教版高中化学必修二第二章+第二节+化学能与电能
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）
1．下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A．正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是把化学能转化成电能的装置
C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g锌溶解，正极上就有0.1 g氢气生成
2．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
3．如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是(
)
A．电子由锌通过导线流向铜
B．该装置将电能转化为化学能
C．锌电极发生还原反应
D．铜电极上无气泡产生
4．下列四个化学反应中，你认为理论上不可用于设计原电池的是( )
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．2H2＋O2===2H2O
C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋3NH3↑
D．CH4＋2O2―→CO2＋2H2O
5．原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池组成正确的是( )
A B C D
正极 Zn Cu Ag Cu
负极 Cu Zn Cu Fe
电解质溶液 CuCl2 CuSO4 H2SO4 ZnCl2
6．下列事实不能用电化学理论解释的是( )
A．轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块
B．镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
C．铝片不用特殊方法保存 D．锌跟稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后，反应速率加快
7．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是( )
A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为稀硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
化学必修二第二章 第二节 化学能与电能
纪文教育 中小学课外辅导专家
网站： 电话：4006-651-652
1 纪文教育学科教师辅导讲义
学员姓名： 年 级：高一
辅导科目：化学
学科教师：罗瑞
课 题 第二节 化学能与电能
授课日期及时段
教学目的 1．初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用(重点)
2．通过对原电池实验的探究，从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质(难点)
3．认识常见的化学电源，了解燃料电池的工作原理
教学内容
一．化学能与电能的相互转化
格林太太有一口整齐的牙齿，但其中有两颗假牙：一颗是黄金的——这是格林太太富有的象征；另一颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的痕迹。但自从车祸后，她经常头疼，夜间失眠，心情烦躁……尽管吃了不少药物，但病症未有丝毫的减轻，你想知道她真正的病因吗？
化学能与电能的相互转化
1．间接转化：在我国发电总量构成上，火力发电居首位。燃煤发电过程中的能量转化过程为化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能。
思考题1 在火力发电过程中使化学能转化为电能的关键是什么？
2．直接转化——原电池
(1)原电池是将化学能转变为电能的装置。在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流。可见原电池反应的本质是氧化还原反应。
思考题2 是不是所有的反应都能设计成原电池？
(2)在铜锌原电池中，锌易失去电子被氧化成Zn2＋进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H＋从铜片端获得电子被还原成氢原子，再结合成氢分子从铜片上逸出。锌片上的反应为Zn－2e－===Zn2＋，铜片上的反应为2H＋＋2e－===H2↑。
必修二第二章第二节化学能与电能教学设计
1 第二章 第2节化学能与电能教案
高一化学组 张建强
一、教材分析
本节重点是原电池，应熟练掌握原电池的构成条件、正负极的判断、电极反应的书写、两极现象、电子电流离子的移动方向、正负极的反应类型、原电池的简单设计及原电池图示的画法。
二、教学目标
知识目标：
1、了解燃煤发电的流程及关键步骤
2、掌握锌铜原电池的基础知识
3、记住化学电池的本质
4、了解常见电源
能力目标：
分析解决问题的能力
情感、态度和价值观目标：
培养化学兴趣及严谨的化学治学态度
三、教学重点难点
重点：锌铜原电池的基础知识
难点：锌铜原电池的基础知识
四、学情分析
我们的学生没有平行分班，有实验班，学生已有的知识和实验水平有较大差距。学生对于原电池的了解限于普通原电池的外表结构，因此在教学中应该结合课本实例反复深入的讲解和练习。
五、教学方法
1．实验法：原电池实验应分组实验。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习课本原电池基础知识，初步把握原电池实验的原理和方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好实验仪器。
七、课时安排：2课时
八、教学过程
㈠燃煤发电的流程______________________________________________________________
化学能转换为电能的关键______________________________________________________
高中化学必修二 第二章 第二节《化学能与电能》检测题(1)新人教版必修2总结
1 第二节 化学能与电能A
一、选择题
1．下列关于电能的特点叙述中错误的是 （ ）
A．电能较其它能源使用方便
B．电能在现代社会中的使用最为广泛
C．电能使用导致的污染小
D．电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的
2．下面的能源中属于二次能源的是 （ ）
A．电能、蒸汽 B．电能、风能 C．蒸汽、风能 D．煤、石油
3．三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦，这将给中国电网带来历史性变革，有利于全国电力联网和西电东输工程。目前在我国发电总量中的比例最大的是 （ ）
A．水电（水力发电） B．火电（火力发电）
C．核电（核能发电） D．风电（风力发电）
4．火力发电是通过化石燃料燃烧，使化石燃料中化学能转化为电能，其能量转化方式正确
的是 （ ）
A．化学能 → 电能 B．化学能 → 机械能 →电能
C．化学能 → 热能 →电能 D．化学能 → 热能 → 机械能 →电能
5．现在电池的种类非常多，且由电池造成的污染越来越严重，下列电池不会造成环境污染的是 （ ）
A．锂电池 B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．镍镉电池
6．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是 （ ）
(整理)高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》教学设计
精品文档
精品文档 第二章 第二节 化学能与电能课时1 化学能转化为电能
（教学设计）
一、教学目标
①知识与技能：
1、通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池的反应原理；
2、了解原电池的概念，掌握原电池的构成条件与电极反应。
②过程与方法：
1、通过实验探究活动，练习化学实验的基本操作；
2、通过反应物之间电子转移的分析，理解原电池是氧化还原反应的拓展和运用；
3、通过对构成原电池条件的探究，培养观察、比较、分析、归纳等能力，进一步理解探究的意义，练习科学探究的方法，提高科学探究能力。
③情感态度与价值观：
1、通过实验探究，体验探究的基本过程，认识化学实验在化学研究中的作用；
2、通过实验探究，认识化学能到电能的转化，初步感受其实际生活、生产中的利用价值；
3、培养将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。
二、教学重难点
重点：原电池的概念、原理、组成、形成条件及电极反应。
难点：原电池的工作原理，电极反应式的书写。
原电池的概念、原理、组成等是本节课教学内容的核心，是最重要、最基本的内容。同时，原电池也是高中阶段电化学部分知识的重点之一，因此学好其概念、原理、组成、构成条件及电极反应是本节课的重点
而由于学生高中阶段对电化学的学习才刚刚起步，对于微观原理的认识能力尚有欠缺，故理解原电池的工作原理是本节课的难点。同时电极反应与化学反应方程式、离子反应方程式存在相同点和不同点，因此学会正确判断并书写电极反应方程式，理清电极反应方程式与总反应方程式之间的关系也是本节课的难点。
三、教学方法：
小组实验探究、小组讨论交流、比较归纳、自主学习等。
四、教学用具：多媒体教室、PPT课件。 精品文档
精品文档 实验仪器及用品：原电池原理装置、电流表、导线、500ml烧杯、洗瓶、滤纸、小刀。
实验试剂：0.1mol/LH2SO4、乙醇、苹果、蒸馏水。
高中化学必修二第二章化学能与电能知识点
第二节 化学能与电能
一、 化学电源
1. 原电池：把化学能直接转化为电能的装置叫原电池。
2. 工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转化为电能。
3. 构成原电池的条件：①电极为导体且活性不同②两电极通过导线连接③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
4. 电极及反应
负极：较活泼金属做负极，发生氧化反应，失去电子。负极溶解，质量减少。
正极：较不活泼金属或石墨做正极，发生还原反应，得到电子。一般有气体放出或正极质量增加。
例如：负极：(氧化反应)
正极：(还原反应)
5. 正负极判断（负）
① 较活泼的为负极
② 电子流出的极为负极
③ 电流流入的极为负极
④ 失电子的极为负极
⑤ 化合价升高的极为负极
⑥ 发生氧化反应的极为负极
⑦ 溶液中阴离子移向的极为负极
⑧ 电流表指针偏向的极为负极
⑨ 质量减少的极为负极
6. 电极反应的书写方法：
（1） 写出总反应方程式
（2） 把总反应根据电子得失情况，分为氧化反应、还原反应
（3） 氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
7. 原电池的应用 （1） 加快反应速率
（2） 比较金属活动性强弱
（3） 设计原电池
（4） 金属的腐蚀
【习题一】
下列关于原电池的叙述正确的是（ ）
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池工作时，外电路中电流的流向从原电池负极到原电池正极
C．原电池工作时，电解质溶液中的阴离子向负极移动
D．只要是放热反应就可以将其设计成原电池
【分析】A、原电池的正极和负极可能是两种不同的金属；
B、原电池中 电子流出的一端电极为负极，电流方向和电子流向相反；
C、原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
D、只有能自发进行的放热的氧化还原反应才能设计成原电池；
【解答】A、电极材料可由金属构成，也可由能导电的非金属和金属材料构成，故A错误；
人教版高中化学必修二第二章第二节化学能与电能
高中化学学习材料
金戈铁骑整理制作
第二章第二节化学能与电能
1．对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（ ）
A．电子流入的一极为正极 B．比较不活泼的一极为正极
C．电子流出的一极为负极 D．发生氧化反应的一极为正极
2．如下图所示装置，若要使装置中电流计的指针发生偏转，则向容器中加入的物质是（ ）
A．植物油 B．酒精 C．蔗糖溶液 D．稀硫酸
3．把2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2 +3H2↑ 设计成原电池，负极材料应该是（ ）
A．碳棒 B．铝 C．氢氧化钠 D．无法判断
4．理论上不能设计为原电池的化学反应是（ ）
A．2H2＋O2点燃2H2O B．HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O
C．CH4＋2O2点燃CO2＋2H2O D．2FeCl3＋Fe===3FeCl2
5．已知空气一锌电池的电极反应为：锌片, Zn＋2OH--2e－ZnO＋H2O，
石墨 1/2O2＋H2O＋2e－2OH-。据此判断锌片是（ ）
A．负极，并被氧化 B．负极，并被还原
C．正极，并被氧化 D．正极，并被还原
6．对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池（如图），下列有关说法不正确．．．的是（
）
A．Zn是负极 B．Cu是正极 C．负极上发生氧化反应 D．正极上发生氧化反应
17．关于下图所示的原电池，下列说法错误．．的是（ ）
A．Cu为正极，Zn为负极 B．该装置能将化学能转化为电能
C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．正极反应为：2H＋＋2e－＝H2↑
8．在如图所示的原电池中，下列说法正确的是（ ）
A．负极发生还原反应 B．正极反应为 Cu－2e－＝Cu2＋
必修2第二章第二节化学能与电能(2)同步练习
第1页 版权所有 不得复制 高一化学人教新课标版必修2 第二章 第二节 化学能与电能（2）同步练习
（答题时间：30分钟）
1. 将相同表面积的纯锌片和纯铜片按如图所示同时插入相同浓度的稀硫酸中，以下有关叙述正确的是（ ）
A. 甲装置中电能转化为化学能
B. 乙装置产生气泡速率比甲装置快
C. 乙装置中铜片上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑
D. 甲装置中铜片表面有气泡产生
2. 关于下图装置的叙述，正确的是（ ）
A. 铜是阳极，铜片上有气泡产生
B. 铜片质量减小
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D. 氢离子在铜片表面被还原
3. 如下图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液。则A、B、C分别为（ ）
A. A是Zn，B是Cu，C是稀H2SO4溶液
B. A是Cu，B是Zn，C是稀H2SO4溶液
C. A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液
D. A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液
4. 如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：Zn（s）＋2MnO2＋2NH＋4===Zn2＋＋Mn2O3（s）＋2NH3＋H2O，在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（ ）
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A. Zn
B. 碳
C. MnO2和NH＋4
D. Zn2＋和NH3
5. 锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是（ ）
A. Li是正极，MnO2是负极
B. 放电时负极反应为Li－e－===Li＋
C. 放电时正极反应为MnO2－＋e－===MnO2
D. 放电时，产生高锰酸根离子
6. 已知反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，能实现该反应的原电池的正确组成是（ ）
A B C D
正极 Zn Cu Cu Zn
负极 Cu Zn Zn Zn
人教版高中化学必修二第二章第二节化学能与电能说课稿
人教版高中化学必修二说课稿
第二章化学反应与能量
第二节 化学能与电能
一、 教材的地位和作用
电化学是高中化学知识框架的重要组成部分，在高考以及高二学业水平测试中占有重要地位。"原电池"作为电化学知识的第一课，其内容大体上可以分为三部分，第一部分是原电池的组成和化学原理；第二部分是化学电源；第三部分是金属的电化学腐蚀。在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，研究原电池原理另一个重要意义就是从本质上弄清金属腐蚀，特别是电化学腐蚀的原因，找到金属防护的方法；即研究金属的腐蚀与防腐，以解决延长金属材料的使用寿命；可见原电池原理的学习意义重大。本节课融合了氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识，并彼此结合、渗透；在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识，体现了学科内、学科间的综合。
二、 学生状况分析与对策
学生已经学习了金属的性质、电解质溶液及氧化还原反应等有关知识；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力，喜欢通过实验探究化学反应的实质，由实验现象推测反应原理，并对其进行归纳总结。
三． 教学目标及确立依据
教学目标是学习活动的指南和学习评价的依据，根据教学大纲以及高中化学课程标准结合学生实际情况，确立本节教学目标如下：
1知识技能：学生通过学习活动，理解原电池的基本化学原理，初步掌握电极判断、电极反应式的书写；原电池构成条件；
2能力方法：通过研究性学习活动，训练和培养学生发现问题和解决问题能力、实验设计能力及动手操作能力、表达与交流能力；从而获得科学研究能力和技巧；增进学生创新精神和实践能力。
3情感态度：通过探究学习， 培养学生勇于探索的科学态度，渗透对立统一的辩证唯物主义观点，通过错误使用电池的讲解，增强学生的环保意识。
四、重难点分析
原电池的工作原理和形成原电池的条件，既是本节课的知识重点也是难点。在教学中如何突出重点？在课本实验的基础上，我设置了“关于电极作用、电解质溶液的作用、电流方向、能量转化”等一系列富有启发性的问题；放手让学生进行化学实验探究，对问题逐一分析、探索；通过实验探究认识，原电池一般都是还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子；在电池内部，两极之间填充电解质溶液。放电时，负极上的电子通过导线流向用电器，从正极流回电池，形成电流。初步构建原电池工作原理的知识体系。