化学能与电能的转化
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化（第三课时）
台州一中范永钊
省新课程指导意见：
基本要求：通过对电解CuCl2溶液的实验探究，认识电能转化为化学能的装置，初步认识电解反应原理，并能正确书写电极反应式。
发展要求：认识电解原理在电解饱和食盐水、电解氧化铝、电镀和铜的电解精炼中的应用，了解可用电解法制备一些活泼金属和非金属单质。
说明：对电解反应中离子在电极上的放电顺序不作要求。
先行组织材料
1、电解质是指在_____________能够导电的
_______________。
2、电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。
3、下列哪些物质能发生电离
硫酸、蔗糖、水、氯化铜、食盐
4、写出下列物质电离的化学方程式
CaCl2 CuSO4
CH3COOH NaOH 5、物质得到电子的反应叫（氧化反应、还原
反应），物质失去电子的反应叫
_______________（氧化反应、还原反应）。6、、下列离子的氧化性由强到弱顺序为
Na＋、Cu2＋、H＋、Mg2+、Ag＋、Pb2＋
。
下列离子的还原性由强的弱顺序为
Cu、Mg、 Br－、S2-、I－、OH－
。
7、氢气和氧气反应生成。反应物的能量高还是生成物的能量高？该反应是放热反应还是吸热反应？水在通电条件下生
成。反应物的能量高还是生成物的能量高？该反应是吸收能量还是放出能量？
8、（1）原电池由__________ _______组成。较活泼的金属是_____极，较不活泼的金属（或能导电的非
金属）是_______极。
（2）原电池是把______能转化为________能的装置。
8、铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池，正极
是，负极是。
正极反应，负极反应。
伏打电池和水的电解在电化学发展历史中的第一个发明是利用电流分解水。1800年3月，英国伦敦皇家学会会长接到伏打关于发明了电堆的信件后，便把这封信给了他的好朋友，英国化学家尼科尔森
（Nicholson,W.1753-1815）和卡里斯尔（Carlisle,A.1768-1840），并在皇家学会上公开宣读了。尼科尔森和卡里斯特尔立即着手利用伏打电池进行施电流于水的试验。他们的电堆是利用36枚英国半克朗（Crown）银币及一些锌片和硬纸片，用白金箔丝做电极和导线。当电极导线和电堆两极接触时，两极上都有气体逸出，他们用排水集气法加以收集。这样电解了13小时，他们才得到1.1立方米的气体。与电堆负极相连的铂电极上产生的气体的体积
恰好为另一铂电极上逸出气体的二倍。经鉴定，证明这两种气体分别是氢气和氧气，它们的体积比和氢气、氧气合成水时一致。他们的文章《利用电池电解水》1800年发表后，这一消息立即轰动了科学界。水的电解和氢、氧化合成水，这两个科学事实完全证实了水是氢和氧的化合物的正确论断，在化学史上有重要意义。
在1800年以后几年内，化学家们利用伏打电堆研究了许多电化学问题，如电解水时水中为什么产生出酸和碱，一些金属盐类水溶液电解时产生的现象及其原因等；英国化学家戴维（Davy,H.1778-1829）并于1807-1808年通过电解法发现了元素钾、钠、钙、锶、钡和镁。由此可见，伏打电池的发明（以及电解水的成功）对于化学的发展确实具有深远的重要意义。
你能解析上述科学事实吗？
电能转化为化学能（教案）
知识目标：通过电能转化为化学能的实例——电解和
电镀的教学活动，了解电解和电镀的重
要应用。
能力目标：培养观察能力、思维能力（分析能力、综合能力、比较能力）
性感目标：（1）培养学生参与教与学活动的积极性和主动性；（2）认识化学学科价值，
增强学习化学的动机；
教学重点：电解原理及阴、阳极发生的电极反应式的书写。
教学难点：阴、阳极发生的电极反应式的书写。
教学策略：先行组织者策略
教学方法：谈话法
教学手段：实验、多媒体
学法指导：提出问题，分析问题，建构理论，解析问题，应用检验
【教学过程】
〔新课引入〕在日常生活和生产实践中，许多化学反应是通过电解的方法来实现的。如电解水制得氢气和氧气；电解食盐水制得烧碱、氯气和氢气；等等。〔板书〕电能转化为化学能
〔学生活动〕完成课本P41 你知道吗？
〔师生互动〕
实
例
被电解物质 电解产物 化学方程式
电解
水 H 2O H 2 、O 2 2H 2O 电解
2H 2 ↑+ O 2↑ 电解食盐水
NaCl 、H 2O
NaOH 、
H 2、 Cl 2 2NaCl+2H 2O 电解 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑ 电解熔融
氯化
钠
NaCl
Na 、 Cl 2 2NaCl 电解 2Na + Cl 2↑ 电解熔融
氧化
铝 Al 2O 3
Al 、 O 2 2Al 2O 3 电解 4Al +3 O 2↑
〔设疑〕我们已经知道，在原电池反应中，化学能转
化成电能。例如，在氢氧燃烧电池中，氢气和
氧气燃烧生成水的化学能直接转化为电能。那
么，水在通电条件下怎样转化成氢气和氧气。
1、氢气和氧气燃烧生成水，水通电生成氢气和氧气，这两个反应是否为可逆反应？
2、通电前水中存在哪些离子？如何运动？
3、通电时这些粒子又如何运动？为什么？
〔师生互动〕联系可逆反应的条件、水的电离、电场力等知识回答，教师板演、小结。
追问：1、阴极和阳极分别连接电源的哪一极？
2、在电解水实验中，H+在阴极怎样变成H2？
3、在电解水实验中，OH－在阳极怎样变成O2？
4、写出阳极、阴极的电极反应方程式。
5、写出电解水的总化学方程式。
6、反应物的能量与生成物的能量哪一种高？为什么？
7、通电过程中消耗了电能，电能转化成哪一种能量？
〔师生互动〕结合电性规则、物质的活泼性、能量守恒等知识回答，教师板演小结。
多媒体演示：水在通电过程中微粒运动变化的过程。练习、以电解水为例，写出电解熔融氯化钠、熔融氯化镁、熔融氧化铝的电极反应式和化学方程式。
1、电解熔融氯化钠
（1）电极反应
阴极：2Na++2e- =2Na
阳极：2Cl--2e- = Cl2↑
（2）电解总的化学方程式
2NaCl(熔融)2Na+ Cl2↑
2、电解熔融氯化镁
（1）电极反应
阴极：Mg2++2e- = Mg
阳极：2Cl--2e- = Cl2↑
（2）电解总的化学方程式
MgCl2(熔融)Mg+ Cl2↑
3、电解熔融氧化铝
（1）电极反应
阴极：4Al3++12e- =4Al
阳极：6O2-+12e- =3O2↑
（2）电解总的化学方程式
2Al2O3(熔融)= 4Al+3O2↑
〔板书〕电解：电解质溶液在通电条件下，阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。
电解池：通电条件下发生氧化还原反应的装置；把电能转化成化学能的装置。
〔设疑〕：如果在水中加入CuCl2固体并搅拌使其溶解，再通直流电，产物又是什么呢？
演示实验：用石墨电极电解氯化铜溶液
回答以下问题。
1、通电前氯化铜溶液中存在哪些离子？如何运
动？
2、通电前和通电时溶液中离子运动有何不同？
3、写出电极反应方程式和总化学方程式。
4、H＋和Cu2+都在阴极附近，为什么是Cu2+得电子
而不是H＋得电子？
5、OH－和Cl－都在阳极附近，为什么是Cl－得电
子而不是OH－得电子？
〔师生互动〕联系电离、电性规则、氧化性顺序、还原性顺序等知识回答。
多媒体演示：电解CuCl2溶液（因为已有实验可以不演示）
练习、以电解氯化铜溶液为例，写出电解饱和食盐水的电极反应式和化学方程式。
电解食盐水——氯碱工业
（1）电极反应
阴极：2H++2e- = H2↑
阳极：2Cl-+2e- = Cl2↑
（2）电解总的化学方程式和离子方程式
化学方程式：2H2O+2NaCl2NaOH+ H2↑+ Cl2↑
离子方程式：2H2O+2Cl-2OH-+ H2↑+ Cl2
↑
〔设疑〕：1、构成电解池的条件是什么？
2、阳极发生什么反应（氧化，还原）？阴极发生什么反应（氧化，还原）？
3、结合CuCl2溶液的电解，试分析阴、阳离子的放电顺序？
小结〔板书〕
一、基本概念
1、电解池：将电能转化为化学能的装置叫电解池。
2、电解原理：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两
极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
3、电极名称：
阴极：与电源负极相连的电极称为阴极，发生还原反应。
阳极：与电源正极相连的电极称为阳极，发生氧化反应。
〔设疑〕以上都是以惰性电极（石墨或铂）作阳极材料，如果阳极材料是非惰性电极，那么情况会怎样呢？
二、电解原理的应用
1、铜的电解精练
〔教师活动〕
①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的
电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成
分发生氧化反应。
阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋，阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu
②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，
当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：Zn－2e－＝Zn2＋，Ni－2e－＝Ni2＋但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能量比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）。
③用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到99.95%～99.98%。
2、电镀
电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。
四、简介溶液中阴、阳离子的放电（失、得电子）顺序
1、阳离子的放电顺序： Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞H+>Fe2＋＞Zn2＋＞（H+）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
2、阴离子的放电顺序：M＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH->含氧酸根
〔学生活动〕（小结）：原电池和电解池的比较
电极名称电极反
应
能量转化形式
原电池
电解池
巩固练习：
1、在做电解水实验时，通常在水中加入NaOH
或H2SO4，为什么？分析水的电解产物有没
有变化。
2、试画出用石墨电极电解CuSO4溶液的装置，写出电极反应方程式和电解反应总方程式。
3、比较金属导电和电解质溶液导电的区别。
4、比较电解和电离
电离电解
条件
过程
特点
联系
5、比较原电池和电解池
原电池电解池
装置名称
电极名称
电极反应
总反应方
程式
反应现象
能量转化
浙江专版2020学年高中化学专题2化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化第1课时教学
第1课时化学能转化为电能 按要求完成下列实验，并填表： 1．装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？ 答案化学能转化为电能；该装置称为原电池。 2．原电池的工作原理 ①分析下图并填空： 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 ②能量转化过程：原电池在工作时，负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到电子，发生还原反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有电子流产生，也就形成了电流，即化学能转变为电能。 3．结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？ 答案理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 ①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中；
③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________________________。 答案 DFG 解析 图中A 、B 都只有一个电极，C 中是两个活动性相同的电极，E 中酒精不是电解质溶液，H 不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D 、F 、G 。 思维启迪 原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活动性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。 2.在如图所示的装置中，a 的金属活动性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A ．碳棒上有气体放出，溶液中c (H ＋ )减小 B ．a 是正极，b 是负极 C ．导线中有电子流动，电子从a 极到b 极 D ．a 极上发生了氧化反应 答案 B 解析 显然，电极a 、b 与电解质溶液稀H 2SO 4组成原电池。因活动性a ＞b(碳棒)，所以a 为原电池的负极，b 为正极。电极反应式：a(负)极：a －n e － ===a n ＋ (氧化反应)；b(正)极： n H ＋＋n e －===n 2 H 2↑(还原反应)。由于正极放电消耗H ＋，溶液中c (H ＋)减小。在外电路中，电 子由a 极流向b 极。 二、原电池原理的应用 1．由A 、B 、C 、D 四种金属按下表中装置进行实验。 (1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应式是__________________________________________。 (3)装置丙中溶液的pH 变化是________。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_____________________________________。 答案 (1)A －2e － ===A 2＋ (2)Cu 2＋ ＋2e － ===Cu (3)增大 (4)D>A>B>C 解析 据图Ⅰ知活动性：A>B ，A 作负极，电极反应式为A －2e － ===A 2＋ ；据图Ⅱ知活动性：B>C ，正极反应式为Cu 2＋ ＋2e － ===Cu ；据图Ⅲ知活动性：D>A ，正极反应式为2H ＋ ＋2e － ===H 2↑，故c (H ＋ )减小，pH 增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活动性：D>A>B>C 。 2．钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如图所示。回答下列问题：
化学能与电能(第一课时)教学设计
学习必备欢迎下载 第二节化学能与电能（第一课时）教学设计 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他 形式的能量。 （二）过程与方法通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观， 提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质， 以及这种转化 的综合利用价值。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c （H+）如何变 化？
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 【引入】 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，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机??这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
2018——2019年第二学期北京必修2人教版第二章第二节化学能与电能(过关检测)
第二节化学能与电能 一、选择题目（单选，每小题3分，共48分） 1、下列说法正确的是（） A、火力发电是化学能间接转化为电能的过程 B、HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池 C、将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转 D、在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌 答案：A 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，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．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化答案 C 3、下列说法正确的是（） A、锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B、氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能 C、氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被氧化 D、太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 答案：C 4下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()
锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶 硅太阳能电池 答案 5．(2018·南宁六中5月考试)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=====点燃 CO 2＋2H 2O 答案 C 6下列装置中，能构成原电池的是( ) A ．只有甲 B ．只有乙 C ．只有丙 D ．除乙均可以 答案 C 7如图所示电流表的指针发生偏转，同时A 极的质量减小，B 极上有气泡产生，C 为电解质溶液，下列说法错误的是( )
重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题
重庆备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题 一、化学能与电能 1．某小组同学用如下装置电解食盐水，并对电解产物进行探究。 实验装置 电解质溶液 实验现象 5mol /L NaCl 溶液 a 极附近 b 极 附近 开始时，产生白色浑浊并逐渐增加，当沉入U 形管底部时部分沉淀变为橙黄色；随后a 极附近沉淀自下而上也变为橙黄色 产生 无色 气泡 资料显示： ①氯化亚铜（CuCl ）为白色粉末，微溶于水； ②氢氧化亚铜（CuOH ）为黄色不溶于水的固体，易脱水分解为红色的2Cu O ； ③Cu +水溶液中不稳定，酸性条件下易歧化为2Cu +和Cu ； ④氢氧化铜可以溶于浓NaOH 得到蓝色溶液． 1（）经检验，b 极产生的气体是2H ，b 极附近溶液的pH______ （填“增大”、“减小”、或“不变”）；铜丝a 应与电源的______（填“正”或“负”）极相连。 2（） 同学们分析a 极附近生成的白色浑浊是CuCl ，则该极的电极反应式是______。 3（） ①橙黄色沉淀中含有2Cu O ，则CuCl 转化为2Cu O 的原因是______（用方程式表示）； ②结合离子在溶液中的运动规律，解释“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。 4（）同学们通过实验进一步证实沉淀中含有1 Cu +：将橙黄色沉淀滤出洗涤后，滴加0.2mol /L 24H SO 至过量，应观察到的现象是______。 5（） 同学们根据上述实验提出猜想：电解时，Cu 做阳极先被氧化为1 Cu +。为此，他们用Cu 电极电解5mol /L NaOH 溶液，实验时观察到阳极产生大量无色气泡，附近溶液变蓝，未见预期的黄色沉淀。根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论，并说明理由：______。 【答案】增大 正 Cu e Cl CuCl ---+=↓ CuCl OH CuOH Cl --+=+、222CuOH Cu O H O =+ 通电时，在阴极产生的OH -向阳极定向移动 沉淀溶解，溶液变蓝，且有少量红色固体产生 不能，阳极产生的大量2O 可能将CuOH 氧化 【解析】 【分析】 (1)电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，据此判断； (2)结合a 极附近生成的白色浑浊是CuCl 写出电极反应式；
化学能与电能(第一课时)教学设计
第二节化学能与电能（第一课时）教学设计 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。 （二）过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？
4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 【引入】 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，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
(完整版)化学能与电能的转化教学设计
化学能与电能的转化课例分析 【教材分析】 本节的内容是化学能与电能。化学反应与能量是最重要的原理性知识之一，也是在社会生产、生活和科学研究中广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有着重大价值的知识，与我们每个人息息相关。化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 在上一节已经学习了“化学能与热能”的关系，通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、电化学基础。本节内容是对前一节课中“一种能量可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善，又是为学习“电化学基础”奠定必要的基础。 【教学目标】 1、知识与技能： 了解常见的化学能与电能的转化方式 理解原电池原理及其形成条件 2、过程与方法： ⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。 ⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神 ⑶通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 3、情感、态度与价值观 ⑴培养学生主动参与意识。 ⑵经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程。 【教学重点】 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 【教学难点】 原电池工作原理 【教学方法】 1、实验探究法——通过实验、分析、讨论、总结应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究; 2、教学中以教师为主导，学生为主体，教材为主线，思维为中心； 3、利用计算机,化微观、抽象为具体、直观、形象。 【教学过程】
人教版高一化学必修2第二章第二节《化学能与电能》测试卷(Word版含解析)
人教版高一化学必修2第二章第二节《化学能与电能》单元测试卷 考试时间：45分钟满分：100分 一、单项选择题：本题包括10小题，每小题6分，共60分。 1．如下图所示的八个装置中，属于原电池的是() A．全部B．④⑥⑦ C．③④⑤⑥⑦⑧D．除①②③外 答案：B 解析：构成原电池的基本条件：电解质溶液；两个电极，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中；能自发地发生氧化还原反应；形成闭合回路。构成原电池的基本条件是相互联系的。在这几个基本条件中，氧化还原反应是核心。构成原电池的基本条件不仅是判断原电池的依据，也是进行原电池设计的基本依据。故选B。 2. 在理论上不能用于设计原电池的化学反应的是（） A．Al（OH）3（s）＋NaOH（aq）===NaAlO2（aq）＋2H2O（l）ΔH<0 B．CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）ΔH<0 C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3ΔH<0 D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）ΔH<0 答案：A
解析：只有氧化还原反应才能设计成原电池，A项不是氧化还原反应，不能设计成原电池。 3. 将相同表面积的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,下列叙述正确的是() A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化 D.产生气泡的速率甲比乙大 答案：D 解析：根据图示可知甲构成原电池,乙未构成原电池,所以甲中Zn作负极,被氧化,Cu作正极,H+在铜片上被还原产生H2,而乙中Cu不与稀硫酸作用,Zn与稀硫酸发生氧化还原反应,因甲构成原电池而加大反应速率。故只有D正确。 4．下列关于实验现象的描述不正确的是() A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．Al和Cu分别作为两电极，用导线连接插入浓硝酸中，铜溶解，溶液变成蓝色 答案：C 解析：铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以可观察到铜片表面出现气泡，选项A正确；锌片作负极，铜片作正极，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，选项B正确；铜片插入FeCl3溶液中，发生的反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，没有单质铁的析出，选项C不正确；由于Al与浓硝酸常温下发生钝化，所以Cu为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，选项D正确。 5．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料电池的说法正确的是() A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极 B．电池的总反应是2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
(完整word)(完整word版)2018年《化学课程标准与教材分析》第三章课程作业高中化学课程的编写理念作业
2018年《化学课程标准与教材分析》第三章课程作业 1、请谈谈你对高中化学课程编写宗旨的理解。 【答】化学教学要体现课程改革的基本理念，尊重和满足不同学生的需要，运用多种教学方式和手段，引导学生积极主动地学习，掌握最基本的化学知识和技能，了解化学科学研究的过程和方法，形成积极的情感态度和正确的价值观，提高科学素养和认为素养，为学生的终身发展奠定基础。 2、请分析必修一的教材编写，举例说明课程编写宗旨的体现。 【答】必修一的教材里科学探究和资料卡片的相关部分都体现了化学课程编写的宗旨，阅读资料卡片的内容可以拓宽学生的视野，让学生学习和了解到更多更多的生活中无处不在体现的化学知识和化学理念，科学探究的相关部分学生可以动手做实验自己去发现问题，并且自主探究，这样就在无形中培养了学生的科学探究能力且培养了学生爱动手勤动脑的好习惯，使学生形成了积极的情感态度和正确的价值观。例如必修一教材第48页的科学探究1：用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察，你看到了什么现象？为什么会有这种现象？在生活中，同学们都有观察铝箔加热现象的经历，但是不能解释熔化的铝箔并不滴落的原因，那么通过此节课的讲解和学习，学生就能来解释这一现象了，这也是从生活走进化学的实例之一。 3、在我国学校通常采用的是班级教育模式，有的班级人数可能高达五六十人，请问在班级人数纵多的情况下，如何为多样化的学生提供多样化的发展空间？ 【答】抓住课堂教学是主渠道。课堂教学要根据不同的学生智力特点来进行，教师应该根据教学内容的不同和教育对象的不同创设各种适宜的、能够促进学生全面发展的教学手段、方法和策略，使学生能以自己的方式去了解和掌握教学材料，以获得最大限度的发展机会。要做到因材施教，分层教学，针对学生的学习差异和兴趣爱好，分别设计不同的学习目标和教学方法。进行内容筛选，学习内容的安排要遵循以下原则：提供套餐，各得其所；提炼问题，加深理解；注重实践，培养技能。要精心设计练习与作业，题目设计要注重基础性、层次性、开放性、趣味性、创新性、发展性、人文性，做到有形作业与无形作业相结合，动脑作业与动手作业相结合，解答作业与探究作业相结合，技能训练与思维训练相结合。 4、高中化学采用必修与选修模块相结合的课程结构，体现螺旋递进的方式向学生呈现课程内容，在教学实践中，应该如何做好两者的衔接？ 【答】对教材知识进行全局梳理，分类规划，区分新旧。必修和选修教材的知识并不是完全没
化学人教版高中必修2《化学能与电能》的教学设计方案(
《化学能与电能》的教学设计方案（第一课时） 一、教材内容分析 本节内容位于《普通高中课程标准实验教科书》化学必修2第二章第二节《化学能与电能》第一部分。其教学内容分成四部分：（1）能源的简单分类（2）化学能转化成电能方式（3）原电池的概念及其构成要件。（4）原理池原理的实验探究。本节课内容是学生学习了化学必修1《氧化还原反应》与必修2的《化学能与热能》等内容之后而学习的，学好本节内容能为以后学好化学选修1（化学与生活）中金属腐蚀与防护，以及选修化学的学生学好化学选修4（化学反应原理）中的电解原理等知识打下基础。 二、教学目标分析 （1）知识与技能 ①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。 ②提高实验操作技能。 （2）过程与方法： ①通过教师创设问题情境、学生进行实验探究，帮助学生自主建构原电池的概念，理解和掌握原电池的原理。 ②通过化学史实引导学生以问题为中心发现问题、解决问题的学习方法。 （3）情感态度 ①通过对原电池工作原理及条件的探究，培养浓厚的学习兴趣，养成严谨求实的科学态度。 ②利用实验进行探究，树立绿色化学理念，培养科学发展观，增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。 三 .教学重难点分析
1、教学重点 本节课是学生初次接触原电池的知识，而在后面的选修模块中还会详细介绍原电池原理的不同应用，加深对原电池原理的充分理解。因此我将本节课的重点定位为：理解氧化还原反应与原电池原理之间的联系，了解原电池的形成条件和简单原电池原理的分析。 2、教学难点 学生此时对于氧化还原反应的知识已经有一定程度的储备，但是化学反应原理的实际应用却是第一次接触，而对于将一个氧化还原反应分为两个半反应在两个不同场所发生也十分陌生，因此我将本节课的难点定位为：原电池装置的设计。 四、教学设计理念及方法 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。 1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。 2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 五、教学手段
普通高中化学课程标准(版)解读
普通高中化学课程标准（2017版）解读 作者：陈晓晔 来源：《文理导航》2018年第20期 【摘要】本文对《普通高中化学课程标准实验稿》和《普通高中化学课程标准》进行了对比分析，发现“2017年版”在“实验稿”的基础上对课程性质、课程理念、设计思路、课程目标、课程结构、课程内容、学业质量和实施建议等方面都做出了一些新的修正和调整，既体现了对十几年课程改革实践经验的总结与反思，也适应了新时期化学教育教学的要求。 【关键词】高中化学课程标准；化学学科核心素养；科学探究 21世纪是以知识的创新和应用为特征的知识经济时代，要提高我国的综合国力，提高我国在国际社会的地位，就必需培养大批具有创新精神和创造能力的人才。而创造性人才的培养与全面提高国民的学科核心素养有着密切的关联。 在化学课程改革逐步深化的过程之中，教育部对2003年印发的《普通高中化学课程标准（实验）》加以修订和完善，形成2017年版的《普通高中化学课程标准》（以下简称《新课标》）。修订的重点在于提升课程的思想性、科学性、时代性、系统性、指导性，推动人才培养模式的改革创新。《新课标》是我国教育改革的风向标，它是教师更新教育观念、改进教学方法、完善教学内容和评价的航标灯。《新课标》要求教师继续推进化学教学改革，要求教师以“用课标教”来取代“用教材教”和“为考而教”的教学习惯。所以，教师的化学教学和评价都要遵从《新课标》，确保学生提高化学学科核心素养，促进学生的自由全面发展。 一、《新课标》的内容概述 《新课标》由前言、课程性质与基本理念、学科核心素养与基本目标、课程结构、课程内容、学业质量、实施建议、附录8个部分组成。 《新课标》增加并强调了“化学学科核心素养”这一概念。它包括：宏观与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面。课程目标就是根据“化学学科核心素养”的5个方面对高中学生发展提出的具体要求。新增加的学业质量也是根据“化学学科核心素养”的5个方面为主要维度，进一步划分出4级水平，便于在教学和评价中具体实施。 }
高考化学化学能与电能综合练习题及答案
高考化学化学能与电能综合练习题及答案 一、化学能与电能 1．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题： （1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。 （2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。 ①装置A的名称是__，装置C的作用是__。 ②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。 ③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。 ④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。 （3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。 ②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。 【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时教案5新人教版必修2
第二节化学能与电能（第一课时） 一、探究目标 （一）知识技能 1、理解化学能与电能之间转化的实质。 2、掌握化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量。 （二）过程与方法 通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。 （三）情感价值观 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、探究过程 【实验探究引入课题】 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？
3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 【引入】 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，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。 【板书】第二节化学能与电能 【板书】一、化学能与电能的相互转化 【板书】1、燃煤发电的过程 【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应 【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来，这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池，这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来，类似于水库的蓄能。 【板书】3、原电池 原电池实验探究
化学能与电能的转化
化学能与电能的转化 (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(本题共8题，每小题6分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求) 1．以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )。 A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 2．下列关于工业冶金的描述中不正确的是( )。 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，阳极反应式为2O2－－4e－===O2↑ B．电解法精炼铜，用粗铜作为阴极 C．电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同 D．在电镀件上电镀锌，用锌盐(如硫酸锌)溶液作为电镀液 3．大功率镍氢动力电池及其管理模块是国家“十五”863计划电动汽车专项中一项重要课题。我国镍氢电池居世界先进水平，解放军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为零)，电池反应通常表示为： LaNi5H6＋6NiO(OH) 放电 充电 LaNi5＋6Ni (OH)2 下列有关镍氢电池的说法，不正确的是( )。 A．电池工作时，储氢合金作负极 B．电池充电时，阳极发生氧化反应 C．电池放电时，电子由正极通过外电路流向负极 D．电池工作时，负极反应式：LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O 4．(2012浙江高三调研)已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确的是( )。 A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上发生的电极反应是：Ag＋＋e－===Ag B．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0 mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高 D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连 5．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是( )。 A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动 B．若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 6．关于下列装置说法正确的是( )。
新课标高一化学下册化学能与电能测试题
新课标高一化学下册化学能与电能测试题 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，时间60分钟. 第Ⅰ卷（选择题58 分） 一、选择题（只有1个正确答案；共6小题，每小题3分，共18分。） 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（）A．化合价的升降B．电子的转移C．氧化还原反应D．电能的储存 二、选择题（有1—2个答案，只有一个正确选项的，多选不给分；有两个正确选项的，选对一个给2分，选错一个该小题不给分。共10小题，每小题4分，计40分。） 7．下列电池中不属于二次电池的是（）A．碱性锌锰电池B．铅蓄电池C．镍镉电池D．锂离子电池 8．有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是（）A．电池负极发生氧化反应 B．电池正极发生还原反应 C．电子流向是从负极流向正极（外电路） D．电流方向是从负极流向正极（外电路） 9．原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是（）。 ①电极（负极与正极：金属活动性不同）、②电解质溶液、③闭合回路、④灯泡 A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④ 10．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是2 Zn＋O2＝2ZnO。下列有关它的说法正确的是（） A．锌为电池负极，发生氧化反应 B．电解质溶液是酸性溶液 C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌 D．负极发生的反应是：Zn－2ｅ＋H2O＝ZnO＋2H＋ 11．日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加
《化学能与电能》第一课时教学设计
《化学能与电能》第一课时教学设计 一、设计思想 根椐课标的要求，在课堂教学中实施以探究为核心的多样化教学方式，本课根据学生已掌握的有关知识入手，通过小组合作学习，实验探究来组织课堂教学。 1、从对“火力发电”进行完整透彻的剖析入手，提出如何将化学能直接转化为电能，引入新课学习。 2、通过的化学实验，帮助学生探究和理解化学能转化为电能的原理，并认识其本质是氧化还原反应。 3、学生根据提供的材料，设计装置示意图，并根据示意图进行分组实验、小组讨论，判断哪些装置可以形成原电池，最终得出构成原电池的条件的结论。 4、通过课本上的实践活动——水果电池的制作，实现本课教学内容的应用和延伸，让学生体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 二、教材分析 1、本节在教材中的地位及作用 本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容，是电化学中的重要知识。初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对
初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。 生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。 2、教学目标 （1）知识与技能 ①初步掌握原电池的概念和形成条件，理解原电池的原理。 ②训练学生的实验操作技能。 （2）过程与方法
《化学能与电能的转化》.
《化学能与电能的转化》 班级________ 姓名____________ 1 ?将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。 燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80% （一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（） A ?上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质 B ?氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇 航员使用 C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH —12e「= 2CO2 T+ 3H2O D .甲烷燃料电池的正极反应为：O2+ 2H2O + 4e—= 4OH 2 ?固体氧化物燃料电池是由美国西屋（West-i nghouse ）公司研制开发的。它以固体氧化锆一 氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2—）在其间通过。该电池的工 作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（ ） A . O2—向电池的负极移动 B .有H2放电的b极为电池的正极 C. a极对应的电极反应为C b+2H2O+4e =4OH D .该电池的总反应方程式为2H2+O2輕2H2O 3.类推是在化学学习和研究中常用的思维方法，但类推出的结论最终要经过实践的检验才能 决定其正确与否，下列几种类推结论中不正确的是（ ） A .钠、镁都是活泼金属，由金属钠和镁引起火灾都不能用干冰灭火器灭火 B. NaHSO3溶液能与NaAIO2反应生成白色沉淀，NaHCO3溶液也能与NaAIO 2反应生成白色沉淀 C. NH4CI、NH4I结构相似，将两种固体分别加热，都分解生成HX和NH3 D .原电池中通常是活泼金属做负极，不活泼金属做正极，用铜和铝与浓硝酸构成原电池 时，铝是负极 4 .一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通人乙烷和 氧气，其总反应为：2C2H6+7O2+8KOH = 4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是 A .负极反应为：14H2O+7O2+28e-= 28OH-（ ） B .放电一段时间后，负极周围pH升高
化学能与电能 教学设计课题
化学能与电能教学设计 中宁中学荣涛 一、教材分析 这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在本章可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。 二、教学目标 1．知识目标：①通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能； ②掌握原电池的工作原理和构成条件； 2.能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。 3.情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。 三、重点：掌握原电池的工作原理和构成条件 四、难点：原电池工作原理和构成条件的探究活动 五、设计思路
教学方法：实验探究法。通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。 首先由教师提出问题、创设实验情景，学生通过设计、动手实验探讨原电池原理；然后进行原电池构成条件探究，通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出结论；最后让学生在课外开展第三个探究性实验：利用所学知识，自备材料，制作水果电池，完全让学生体验学习化学乐趣。 六、教学准备 讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。 实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、塑料棒、西红柿等水果。 课件准备：教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。 七、教学过程
高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案
高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案 一、化学能与电能 1．某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。 （甲同学的实验） 装置编号试剂X实验现象 I Na2SO3溶液（pH≈9）闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转 II NaHSO3溶液（pH≈5）闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转 (1)怎样配制FeCl3溶液？ ________________________________________________________。 (2)甲同学探究实验I的电极产物。 ①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液，加入_________________________________，产生白色沉淀，证明产生了SO42-。 ②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为 _______________________________。 (3)实验I中负极的电极反应式为 ______________________________________________________。 乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：装置编号反应时间实验现象 III 0~1 min产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出 1~30 min 沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐 变为橙色，之后几乎无色 30 min后 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色， 随后逐渐变为浅橙色 (4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示②的可能原因。 ① Fe3+＋3HSO3-垐? 噲? Fe(OH)3 ＋3SO2； ②_____________________________________________。
1.2《化学能与电能的转化》教案
《化学能与电能的转化》教案 疏导引导 知识点1：原电池的工作原理 1.原电池的判定 (1)先分析有无外接电源，无外接电源才有可能为原电源；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；看溶液——两极插入电解质溶液中；看回路——形成闭合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生。 (2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看作电解池。 2.原电池正、负极的判定 (1)由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极(一般地，负极材料与电解质溶液要发生反应)，相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。如MgAlHCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但MgAlNaOH溶液构成的原电池中，负极为Al。(思考：AlCuHCl，AlCu 浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别是什么？) (2)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生，电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极，燃料电池除外。如：ZnCCuSO4溶液构成的原电池中，C电极上会析出紫红色固体物质，则C为此原电池的正极。 (3)根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况，是氧化反应还是还原反应，是H+还是OH-或I-等放电，从而确定正、负极。 3.电极反应式的书写 (1)负极：负极电极是还原材料失去电子被氧化发生氧化反应。 (2)正极：正极电极反应要分析电极材料的性质；若电极材料是强氧化性材料，则是电极材料得电子被还原，发生还原反应；若电极材料是惰性的，再考虑电解质溶液中的阳离子是否能与负极材料反应，能则是溶液中的阳离子得电子，发生还原反应；若不能与负极材料反应，则考虑空气中的氧气，由氧气得电子，发生还原反应。 (3)原电池反应：电解质溶液中，正负极上发生的两极反应的电子得失要相等，或直接写电极材料与电解质溶液间发生的氧化还原反应。