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第六章
化學反應與能量
第一節(jié)　化學反應與能量變化
課題2　化學反應與電能
內容索引
學習目標
活動方案
課堂反饋
學 習 目 標
1. 舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用。
2. 通過制作簡易原電池的實驗，了解原電池的概念和原理。
3. 認識研制新型電池的重要性。
活 動 方 案
1. 火力發(fā)電是通過化石燃料燃燒產生的熱量使水汽化為蒸汽，推動蒸汽輪機，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。
(1) 從能量轉換角度看，火力發(fā)電的系列能量轉換過程：________能→______能→________能→______能。
(2) 你認為火力發(fā)電的缺陷有哪些？
【答案】 消耗化石燃料多、污染大、能量轉換率低等
活動一：感知生產、生活中化學能與電能的轉化
化學
熱
機械
電
2. 在下列生產、生活的實例發(fā)生過程中，化學能與電能的轉化關系如何？
1. 完成下列實驗探究活動，并回答有關問題。
活動二：通過實驗探究原電池原理
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
①將鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯中
②用導線將實驗①中的鋅片和銅片連接起來
鋅片表面有氣泡產生，銅片表面無明顯現象
鋅與稀硫酸反應產生氫氣，銅與稀硫酸不反應
銅片表面有氣泡產生，鋅片表面無明顯現象
鋅失去的電子經導線流入銅電極，氫離子在銅電極上得到電子產生氫氣
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
③在實驗②的導線中間連接一個靈敏電流計
銅片表面有氣泡產生，鋅片表面無明顯現象，電流計發(fā)生偏轉
該化學反應過程中有電流產生
(1) 上述實驗③的裝置中，________能轉化為______能，該裝置中發(fā)生反應的總的離子方程式為_____________________________________。
(2) 用電池做一個對照實驗，可以判斷鋅片為原電池的______極，銅片為原電池的______極。導線中電子的移動方向是從______極移向______極。
化學
電
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
負
正
負
正
(3) 分別寫出負極和正極的電極反應式，并注明反應類型。
【答案】 負極：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應)
正極：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應)
2. 按如圖所示的裝置完成下列實驗。并根據電流計偏轉方向確定A、B電極的類型。
序號 A、B的材料 電流計是否偏轉 A、B的電極類型 A B A B
① Cu C
② Fe C
③ Cu Al
④ Fe Cu
⑤ Cu Zn
偏轉
負極
正極
偏轉
負極
正極
偏轉
正極
負極
偏轉
負極
正極
偏轉
正極
負極
(1) 若兩種金屬作電極，一般來說何種金屬作正極，何種金屬作負極？如果一個電極是金屬，另一個電極是石墨，則電極的規(guī)律又如何？
【答案】 較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬作正極；金屬電極作負極，石墨電極作正極。
(2) 原電池的負極和正極分別發(fā)生什么類型的反應？
【答案】 負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。
1. 電池的種類有很多，常見有以下兩類。請你列舉出生活中常見電池，并將其填入下表。
活動三：認識一些發(fā)展中的化學電源
種類 特點 實例
一次電池 放完電以后不能再使用
二次電池 充電、放電可循環(huán)進行
鋅錳干電池等
鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等
2. 有一類電池能將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的化學能直接轉化為電能，該類電池被稱為燃料電池。一種氫氧燃料電池的構造如右圖所示。
(1) H2、O2分別在電極上發(fā)生什么反應？
【答案】 H2發(fā)生氧化反應，O2發(fā)生還原反應。
(2) 燃料電池與常見一次電池和二次電池的不同點是什么？
【答案】 燃料電池反應的氧化劑和還原劑是從外界通入的，常見一次電池和二次電池的反應物均密封在電池內部。
3. 根據下列化學電源的反應原理，判斷參加電極反應的物質(未得失電子的物質不填)。
Zn
MnO2
Pb
PbO2
Zn
Ag2O
化學電源 電池反應原理 負極物質 正極物質
(4) 空氣－鋁電池 4Al＋3O2＋6H2O=== Al(OH)3
(5) 甲醇燃料電池 2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O
Al
O2
CH3OH
O2
課 堂 反 饋
2
4
5
1
3
1. 目前我國電力供應仍然緊缺，需要開發(fā)各種資源發(fā)展電力工業(yè)。以下利用化學能發(fā)電的是(　 　)
A．水力發(fā)電　　　　 B． 火力發(fā)電
C．風力發(fā)電 D． 核能發(fā)電
B
2
4
5
1
3
2. 現有一裝置如圖所示(G表示電流計)，下列有關說法正確的是(　 　)
A. 銅片上發(fā)生的反應為Cu－2e－===Cu2＋
B. 鋅片上有氣體生成，銅片上沒有
C. 銅片附近H＋的物質的量濃度減小
D. 導線中電流的方向是由鋅片流向銅片
C
2
4
5
3
3. 氫氧燃料電池可以應用在航天飛機上，其反應原理如圖所示。下列有關氫氧燃料電池的說法正確的是(　 　)
A. 該電池中電極a是正極
B. 外電路中電子由電極b通過導線流向電極a
C. b電極上發(fā)生氧化反應
D. 該電池的總反應：2H2＋O2===2H2O
1
D
2
4
5
3
4. 某原電池的總反應離子方程式為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，則該原電池的正確組成可以是(　 　)
1
C
2
4
5
3
5. 下列關于化學能轉化為電能的四種裝置的說法正確的是(　 　)
A. 電池Ⅰ中鋅是正極
B. 電池Ⅱ是一次電池
C. 電池Ⅲ工作時，氫氣發(fā)生還原反應
D. 電池Ⅳ工作時，電子由鋅通過導線流向碳棒
1
D
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