高中化学必修二-第一课时--化学能与电能的相互转化及原电池构成条件

第二节 化学能与电能
（第1课时 化学能与电能的相互转化及原电池构成原理）
【明确学习目标】
1．了解一次能源、二次能源及化学能与电能之间转换的实例。

2．初步理解原电池的概念、构成、工作原理及应用。

（学习重点）
3．了解原电池电极反应方程式的书写。

（学习重难点）。

课前预习案
【知识回顾】
化学能是能量的一种形式，可以转化为其它形式的能量，如 和 ，还可以转化为电能，在转化时，要遵循 定律；煤燃烧就是 能转化为 能，Ba(OH)2﹒8H 2O 和NH 4Cl 的反应过程中 能转化为 能。

【新课预习】
一、能源的分类
一次能源是____从自然界中取得的能源；二次能源是一次能源经过______、______得到的能源。

二、化学能转化为电能
1．化学能通过燃烧转化为电能——火电
(1)能量转化过程：化学能――→燃烧______――→蒸汽________――→发电机______
(2)能量转化的关键步骤：_________________是化学能转化为电能的关键。

（3）化学能与电能的直接转化：:化学能可通过 直接转化成电能。

三、原电池（以铜—锌—稀硫酸原电池为例）
(1)概念：将__________转化为________的装置。

(2)原理：锌失去电子，作__极，发生的反应为 ，电子通过 流向铜片，溶液中的___在Cu 片上得电子生成__，铜片作__，发生的反应为 。

(3)反应本质：原电池反应的本质是 。

(4)原电池的构成的一般条件
具有_______的两个电极浸入 中且形成_________；较 的电极一般能与 发生自发进行的氧化还原反应；
【预习中的疑难问题】
课堂探究案
一、【合作探究1】通过讨论，总结归纳能源的分类方法
1．⑴太阳能⑵风力⑶电力⑷流水⑸蒸汽⑹石油⑺煤⑻天然气⑼生物质能⑽酒精⑾地热能⑿核能⒀潮汐能⒁沼气。

上述能源中，是一次能源的是 ；是常规能源是 ；是新能源的是 ，属于不可再生能源的是 ，属于可再生能源的 ，是二次能源的是 。

2．煤的利用
（1）直接燃烧，热利用率低，且运输不便，产生SO 2等有毒气体和烟尘。

煤清洁燃烧的方法（钙基固硫）：
（2）清洁能源技术，煤的液化和汽化，提高利用率，减小污染。

二、【合作探究2】通过火力发电，分析火力发电的利弊
优势：技术成熟，煤炭等燃料易得。

弊端：化石燃料不可再生，面临枯竭；产生SO 2、NO 2等污染气体；热能利用
率低，造成资源浪费。

三、【合作探究1】按要求完成下列实验，通过对比分析，探究构成原电池的条件及原理：
1.构成原电池的条件
【思考1】下列装置能构成原电池的是（ ）
2.原电池的工作原理
3.电极：负极： 电子，发生 反应，电子 ，一般 。

正极： 电子，发生 反应，电子 ，一般 。

二、【合作探究2】原电池负极的判断方法
根据合作探究1及思考1，分析可以用哪些方法判断原电池的正负极。

总结：
课堂练习案
1．能源可分为一次能源和二次能源，自然界以现成形式提供的能源称为一次能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。

据此判断下列叙述正确的是( )
A．天然气是二次能源B．石油是二次能源
C．电能是一次能源D．水力是一次能源
2．下列叙述不正确的是( )
A．根据一次能源和二次能源的划分标准，氢气为二次能源
B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化
3. 下列说法不正确的是( )
A.根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源
B.电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C.火力发电是化学能间接转化为电能的过程
D.水力发电是将化学能转化为电能的过程
4. 能源可划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一
级能源；需其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源，氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取，根据以上简述，回答下列问题：
（1）下列叙述中正确的是（）
A．电能是二级能源 B．风力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．水煤气是一级能源
(2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（）
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢称为二级能源。

B．设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
(3)1g氢气燃烧时放热约142.9KJ，而1㎏汽油燃烧时放热约46000 KJ，氢
气被公认为21世纪替代化石燃料的理想能源。

你认为氢气作为能源的两个主要优点是
5．填空（1）当镁、铝用导线连接后插入稀硫酸中，构成原电池（填“能”
或“不能”），能构成则该原电池的负极材料是，正极材料是，电解质溶液是。

（2）当镁、铝用导线连接后插入氢氧化钠溶液中，构成原电池（填“能”
或“不能”），能构成，则该原电池的负极材料是，正极材料是，电解质溶液是。

（3）当铁、铜用导线连接后插入稀硝酸中，构成原电池（填“能”或“不能”），能构成则该原电池的负极材料是，正极材料是，电解质溶是。

（4）当铁、铜用导线连接后插入浓硝酸中，构成原电池（填“能”或“不
能”），能构成则该原电池的负极材料是 ，正极材料是 ，电解质溶液是 。

（5）当铁、石墨用导线连接后插入氯化钠溶液中， 构成原电池（填“能”或“不能”），能构成则该原电池的负极材料是 ，正极材料是 ，电解质溶液是 。

6．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )
A ．Zn ＋Ag 2O ＋H 2O===Zn(OH)2＋2Ag
B ．Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4===2PbSO 4＋2H 2O
C ．Zn ＋CuSO 4===Cu ＋ZnSO 4
D ．C ＋CO 2=====高温2CO
7.下列装置能构成原电池的是( )
8．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )
A ．2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑
B ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2O
C ．Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2＋2NH 3↑
D ．CH 4＋2O 2―→CO 2＋2H 2O
9．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正
确的是( )
①两烧杯中铜片表面均无气泡产生
②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
③两烧杯中溶液的c (H ＋)均减小
④产生气泡的速率甲比乙慢
⑤甲中SO 2
－4向Zn 片移动，H ＋向Cu 片移动
⑥乙中电流从Cu 片流向Zn 片
⑦甲乙两烧杯中Cu 片的质量均不变
A ．①②③
B ．③⑤⑦
C ．④⑤⑥
D ．②③④⑤⑦
10．对于原电池的电极名称叙述有错误的是( )
A ．发生氧化反应的为负极
B ．正极为电子流入的一极
C ．比较不活泼的金属为负极
D ．电流的方向由正极到负极
11．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，烧杯中的溶液为硫酸
B ．b 为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C ．a 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D ．b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
12．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn ＋2OH ――2e －＝ZnO ＋H 2O ；碳棒：
O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －据此判断，锌片是（ ）
A ．正极，并被还原
B ．正极，并被氧化
C ．负极，并被还原
D ．负极，并被氧化。