1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 化学反应与电能 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。 核心素养发展目标 一、火力发电化学能间接转化为电能 随堂演练知识落实 课时对点练 二、原电池化学能直接转化为电能 内 容 索 引 1.我国目前电能主要来自 发电，其次来自 发电。 2.火力发电的原理 首先通过化石燃料 ，使 ，加热水使之_ 以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 3.能量转换过程 一、火力发电化学能间接转化为电能 火力水力 燃烧化学能转变为热能汽化为蒸汽 化学能 热能 机械能 电能 其
2、中能量转换的关键环节是 。燃烧 燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考并回答下列问题： (1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的 理解应用理解应用 方向和数目：_。 (2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是_，氧化剂是_。 (3)碳燃烧过程中化学能主要转变为_能和_能。 碳氧气 热光 (4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？ _ _ _。 化石燃料属于不可再生能源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；火 力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；化石燃 料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境 返回
3、实验装置实验现象实验结论或解释 锌片： ，有_ 产生 铜片：_ 锌与稀硫酸 ，铜与 稀硫酸_ 锌片：_ 铜片：_ 电流表：_ 锌 电子，变为 ，电子 经过导线流向 ，产生电流， 在铜片上 电子生成 ，反应过程中产生了_ 二、原电池化学能直接转化为电能 1.实验探究 逐渐溶解气泡 没有变化 反应生成氢气 不反应 逐渐溶解 有气泡产生 指针发生偏转 失去锌离子 铜片 氢离子得到 氢气 电能 原电池总反应式：_。 2.原电池的概念 原电池是把 能转化为 能的装置；原电池的反应本质是_ 反应。 3.原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 化学电氧化还原 负极正极 氧化反应 还原反应 Zn2H=Zn2H
4、2 Zn-2e=Zn2 2H2e =H2 (2)能量转化： 能转变为 能。 (3)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 (4)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 4.原电池的构成条件 化学电 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 5.原电池工作原理的简单应用 (1)加快氧化还原反应的速率 在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动 相互间的干扰减小，使反应速率增大。 (2)比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为 ，活动性弱的金属为 。 负极正极 (1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程() (2)HClNaOH=NaClH2O是放
5、热反应，可以设计成原电池() (3)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() (4)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() (5)原电池中阳离子向正极移动() (6)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子() 判断正误判断正误 原电池中的注意事项 (1)通常是能自发进行的氧化还原反应才能组成原电池。 (2)形成闭合回路的方式有多种，可以用导线连接两个电极构成闭合回路， 也可以让两个电极相接触构成闭合回路。 归纳总结 1.下列装置中能够组成原电池的是_(填序号)，其他不能构成原电池 的试分别说明理由：_ _ _。 深度思考深度思考 中只有一
6、个电极，中两个电极的活泼性相同， 中为非电解质溶液，不能导电，中电解质溶液(内电路)未形成闭合 回路 2.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_(填电极名称)， 判断依据：_； 铜电极的名称是_，溶液中的Cu2移向_(填“Cu”或“X”)电极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_(填电极名称)，判断依据： _；铜电极的名称是_，溶液 中的Ag移向_(填“Cu”或“X”)电极。 (3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为_(填电极名称)，铜电极可能观察到 的现象是_；X电极的名称是_。 负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强) 正极Cu
7、 正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X 负极 铜电极逐渐溶解，溶液变蓝正极 (2)原电池中电子、离子的移动规律 在原电池中，电子在导线中定向移动(由负极流出，流入正极)，离子在 溶液中定向移动(阳离子移向正极，阴离子移向负极)，即“电子不下水， 离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”，它们共同组成了一个完 整的闭合回路。 (1)电极名称的判断方法 归纳总结 返回 1.电能是国民生产生活中的重要能源，如图是2015年我国电力生产量的 构成图。 下列有关火力发电的描述，正确的是 A.火力发电的能量转换形式为化学能直接转化为电能 B.火力发电的主要燃料为煤，煤炭是可再生能源
8、C.火力发电不但排放出大量温室气体，还可能导致酸雨 D.火力发电过程中的能量转化，热能转化为机械能是关键 1235 随堂演练知识落实 4 解析火力发电过程是化学能热能机械能 电能，是化学能间接转化为电能，A错误； 作火力发电燃料的煤为不可再生能源，B错误； 在燃煤过程中，会产生大量CO2和SO2，可导致温室效应及酸雨，C正确； 火力发电过程中，燃烧是关键，D错误。 12354 解析A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确； B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误； C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误； D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。 ABCD 锂离
9、子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池 2.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是 12354 3.(2019长沙高一检测)下列各组材料中，不能组成原电池的是 12354 ABCD 两极材料Zn片，石墨Cu片，Ag片Zn片，Cu片Fe片，Cu片 插入溶液H2SO4AgNO3溶液蔗糖溶液稀盐酸 解析构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和能够导电的非金 属，导线相连并插入电解质溶液中，则A、B、D均可以构成原电池，C中 蔗糖是非电解质，故C不能构成原电池。 4.如图所示，a的金属活动性在氢之前，b为碳棒。关于该装置的说法中， 正确的是 A.a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应 B.碳棒上有气体
10、逸出，溶液中c(H)增大 C.导线上有电流，电流方向ab D.反应后a极质量减小 12354 解析a金属可与稀硫酸反应，a为原电池的负极，a极失电子发生氧化反 应，b为正极，发生还原反应，A不正确，D正确； 溶液中的H在b极上得电子生成氢气，c(H)减小，B不正确； 导线中电子流向为ab，所以导线中电流方向为ba。 (1)在甲中，金属片_(填“A”或“B”)发生氧化反应。A 装置 甲乙 现象 A不断溶解，B上产 生气泡 C的质量增加，B的质量 减轻 5.利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动 性一般比作正极的金属活动性强。结合相关知识解答下列问题。 由A、B、C三种金属按
11、表中装置进行实验： 12354 装置 甲乙 现象 A不断溶解，B上产 生气泡 C的质量增加，B的质量 减轻 (2)在乙中，金属片_(填“B”或“C”)作负极。 (3)如果把B、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，有一电极产生气泡。 则金属片_(填“B”或“C”)上有气泡产生。 (4)上述三种金属的活动性顺序是_。 12354 B C ABC 返回 课时对点练 123456789 10 题组一获取电能的途径题组一获取电能的途径 1.下列叙述不正确的是 A.用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成 B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境 C.原电池反应一定为氧化还原反
12、应 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 A组基础对点练 123456789 10 解析火电是燃料燃烧产生热能，然后转化为机械能，最后转化为电能， 故火电为二次能源，A正确； 煤、石油、天然气为化石能源，不可再生，B正确； 风电是风能首先转化为机械能，然后转化为电能，C正确； 火力发电时，燃料燃烧不能将全部的化学能转化为热能，D错误。 2.(2020林州一中高一月考)下列叙述不正确的是 A.根据一次能源与二次能源的划分，火电应为二次能源 B.煤、石油、天然气均为不可再生能源 C.风电是将风能转化为机械能，然后转化为电能 D.在火力发电时，燃
13、料燃烧可以将全部的化学能转化为热能 123456789 10 题组二原电池概念及构成题组二原电池概念及构成 3.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.ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag B.PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O C.ZnCuSO4=CuZnSO4 123456789 10 解析D是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原 电池。 D.CCO2 2CO 4.某原电池的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池正确的组 成是 123456789 10 选项正极负极电解质溶液 AFeZnHCl BZnCuH2SO4 CAgZ
14、nCuSO4 DCZnZnCl2 123456789 10 解析将ZnCu2=Zn2Cu拆成两个半反应： 氧化反应(负极反应)：Zn2e=Zn2； 还原反应(正极反应)：Cu22e=Cu。 则电池的负极是Zn，正极是比锌不活泼的金属或能导电的非金属，电解 质溶液中含Cu2。 解析原电池的负极失去电子被氧化，发生氧化反应，A正确； 原电池正极上物质得电子，发生还原反应，B正确； 在原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误； 原电池放电时，电子转移的方向是从负极沿导线流向正极，所以正极为 电子流入的电极，D正确。 5.(2020仲元中学高一检测)下列关于原电池的叙述中，不正确
15、的是 A.原电池的负极发生的反应是氧化反应 B.原电池的正极上发生的反应为还原反应 C.原电池电解质溶液中阳离子移向负极，阴离子移向正极 D.原电池中电子流入的极一定是正极 123456789 10 123456789 10 6.(2020哈尔滨三中高一月考)下列关于实验现象的描述不正确的是 A.铜、锌组成的原电池中，电子从锌极经过导线流向铜极 B.把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 C.把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁 D.将铜片和铁片用导线相连浸入硫酸铜溶液中，一段时间后，铁片质量 减轻，铜片质量增加 123456789 10 解析铜、锌组成的原电池中，金
16、属锌作负极，金属铜作正极，电子从 锌极流向铜极，故A项正确； 把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成铜锌稀硫酸原电池， 金属铜作正极，该极上产生气体，故B项正确； 把铜片插入FeCl3溶液中，Cu和FeCl3反应生成CuCl2和FeCl2，故C项错误； 将铜片和铁片用导线相连浸入硫酸铜溶液中，形成原电池，铜片作正极， 铁片作负极，铁片失电子，形成Fe2进入溶液，质量减轻，溶液中的Cu2 在铜电极上得电子，生成单质铜，质量增加，故D项正确。 题组三原电池工作原理及简单应用题组三原电池工作原理及简单应用 7.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记， 错误的是 A.电子流动方向 B.电流方向 C.
17、电极反应 D.溶液中离子移动方向 123456789 10 解析锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向铜片，A正确； 电流与电子运动方向相反，则电流由铜片经导线流向锌片，B错误； 锌失电子生成锌离子，H在铜片上得电子被还原生成H2，C正确； 原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，D正确。 8.如图是原电池示意图。当该电池工作时，下列描述不正确的是 A.溶液由无色逐渐变为蓝色 B.铜片表面有气泡 C.电流表指针发生偏转 D.锌是负极，其质量逐渐减小 123456789 10 123456789 10 解析Zn的活泼性大于Cu，则Zn为负极，Cu为正极， Cu不能反应生成Cu2，所以溶液不会变
18、为蓝色，故A 错误； Cu为正极，H在Cu电极上得电子生成氢气，所以铜片表面有气泡产生， 故B正确； 在该原电池中，Zn失去电子，电子由Zn片经导线流向Cu片，电流表指针 发生偏转，故C正确； Zn为负极，Zn失去电子生成Zn2，其质量逐渐减小，故D正确。 9.(2019山东城阳第三高级中学高一期中)A、B、C都是金属，B中混有C 时，只有C能被盐酸溶解；A、B与稀硫酸组成原电池时，A为电池的正 极。A、B、C三种金属的活动性顺序为 A.ABC B.ACB C.CBA D.BCA 123456789 10 解析B中混有C时，只有C能被盐酸溶解，根据金属活动顺序表，推出 C比B活泼，A、B与稀硫
19、酸构成原电池，A为正极，则B为负极，根据原 电池工作原理，推出B比A活泼，综上所述，金属活动性强弱顺序是C BA，故C正确。 (1)A中反应的离子方程式为_。 (2)B中锡极为_极，电极反应式为_，锡极附近溶液 的酸性_(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为_极，电极 反应式为_。 (3)C中被腐蚀的金属是_，总反应的化学方程式为_ _。 (4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是_。 10.(2020南阳一中高一期中)A、B、C三 个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的 稀硫酸。 123456789 10 Fe2H=Fe2H2 正 2H2e=H2 减弱负 Fe2e=Fe2 Zn ZnH2
20、SO4=ZnSO4 H2 BAC 解析A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应。 B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速 率加快。 C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀，铁为正极，保 持不变。 123456789 10 B组综合强化练 1.下列有关原电池的说法正确的是 A.将反应2Fe3Fe=3Fe2设计为原电池，则可用Zn为负极，Fe为正极， FeCl3为电解质 B.铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极 1234567 解析Fe作
21、负极，活泼性比Fe弱的作正极，所以不能用Zn作负极，故A错误； Al遇到浓硝酸会钝化，Cu与浓硝酸反应，Cu作负极，故B正确； 电子由负极(锌)流向正极(铜)，故C错误； 由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，Al作负极失电子生成 ，故D 错误。 1234567 2.(2019长沙高一下学期期中)如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片， 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 解析Fe、
22、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe2，由于a极上 有大量气泡生成，所以正极(C)的电极反应为2H2e=H2，故a为 正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸。 1234567 3.(2019醴陵市期中)如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶 液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确 的是 A.外电路的电流方向为：X外电路Y B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn C. 移向X电极，Y电极上有氢气产生 D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 1234567 解析由外电路中的电子流向可知，X为负极，Y为正极，由图可知电子 的
23、流动方向是X外电路Y，则电流的方向应该是Y外电路X，故A 错误； X为原电池的负极，Y为正极，则X应为Zn，故B错误； X为负极，Y电极上生成氢气， 移向负极X电极，故C正确； X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应，故D错误。 1234567 4.(2019白山市第十九中学高一期中)a、b的活动性均比氢强，a还可以从 b的硝酸盐中置换出b。将a、b用导线相连放入CuSO4溶液中，下列叙述 中不正确的是 A.导线上有电流，电流方向由b到a B.a极质量减少，b极质量增加 C.b棒上析出氢气 D.a棒发生氧化反应，b棒发生还原反应 1234567 解析将a、b用导线相连放入CuSO4溶液
24、中，构成原电池，a是负极，b 是正极，导线上有电流，电流方向由b到a，故A正确； 在原电池中，负极a发生失电子的氧化反应，质量减轻，正极b发生得电 子的还原反应，电解质溶液为CuSO4溶液，b极质量增加，不会产生氢 气，故B正确，C错误； 在原电池中，负极a发生失电子的氧化反应，正极b发生得电子的还原反 应，故D正确。 1234567 5.(2019湖南联考)我国在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中 获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只 允许H通过) A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能 B.该装置工作时，H由b极区流向a极区 C.a极上发生的电极反应为Fe3e
25、=Fe2 D.a极区需不断补充含Fe3和Fe2的溶液 1234567 解析该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A项正确； 该装置工作时，H由a极区流向b极区，B项错误； a极上有电子流出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2e =Fe3，C项错误； 由图可知，a极区Fe2和Fe3可相互转化，故不需补充含Fe3和Fe2的溶 液，D项错误。 1234567 6.按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量， 则y轴可以表示 c(Ag)c( )a棒的质量 b棒的质量溶液的质量 A. B. C. D. 1234567 解析 不参加反应，因此c( )不变，不符合图
26、像变化； 负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为Age=Ag，则a棒的 质量逐渐减少，b棒的质量逐渐增加，c(Ag)逐渐减小，符合图像变 化，不符合图像变化； 由电极反应式可知，每溶解56 g铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析 出，故随着反应的进行，溶液的质量减少，符合图像变化； 综上可知，C项正确。 1234567 解析甲装置中，二价金属A不断溶解，说明A失电子发生氧化反应，则 A作负极，B作正极，装置甲中负极的电极反应式是A2e=A2。 装置 现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生 7.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。 根据实验现象回答下列问题：
27、(1)装置甲中负极的电极反应式是_。A2e=A2 1234567 解析乙装置中，C的质量增加，说明C电极上铜离子得电子发生还原反 应，则C作正极，B作负极，装置乙中正极的电极反应式是Cu22e=Cu。 装置 现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生 (2)装置乙中正极的电极反应式是_。Cu22e=Cu 1 12 23 34 45 56 67 解析丙装置中，A上有气体产生，说明A上氢离子得电子发生还原反应， 则A作正极，D作负极，结合(1)(2)分析可知，四种金属活动性由强到弱 的顺序是DABC。 装置 现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生 (3)四种金属活动性由强到弱的顺序
28、是_。DABC 1234567 .分别按图所示甲、乙装置进行实验，图中两个烧杯中的溶液为相同浓 度的稀硫酸，甲中为电流表。 (1)下列叙述正确的是_(填字母)。 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片作正极，乙中铜片作负极 C.两烧杯中溶液中的H浓度均减小 D.产生气泡的速率：甲比乙慢 C 1234567 解析铜不能与稀硫酸反应，则乙烧杯中铜片表面无气泡生成，甲装置 中形成原电池，铜作正极，则甲烧杯中铜片表面有气泡产生，故A错误； 乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，故B错误； 两烧杯中硫酸都参加反应，溶液中氢离子浓度均减小，故C正确； 甲装置能形成原电池，其反应速率较一般化学反应速率更大，所以甲中 产生气泡的速率比乙中快，故D错误。 1234567 解析在甲装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，Cu2在正极上得电 子产生Cu，电极反应式为Cu22e=Cu。 (2)甲装置中，某同学发现不仅铜片上有气泡 产生，锌片上也产生了气体，原因可能是 _。 锌片不纯，锌与杂质构成原电池 解析在甲装置中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片 上也产生了气体，可能是由于锌片不纯，在锌片上形成原电池。 (3)甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应式： _。Cu22e=Cu 返回1234567
