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第六章
化学反应与能量
第一节　化学反应与能量变化
课题2　化学反应与电能
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
2. 通过制作简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理。
3. 认识研制新型电池的重要性。
活 动 方 案
1. 火力发电是通过化石燃料燃烧产生的热量使水汽化为蒸汽，推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
(1) 从能量转换角度看，火力发电的系列能量转换过程：________能→______能→________能→______能。
(2) 你认为火力发电的缺陷有哪些？
【答案】 消耗化石燃料多、污染大、能量转换率低等
活动一：感知生产、生活中化学能与电能的转化
化学
热
机械
电
2. 在下列生产、生活的实例发生过程中，化学能与电能的转化关系如何？
1. 完成下列实验探究活动，并回答有关问题。
活动二：通过实验探究原电池原理
实验步骤 实验现象 实验结论
①将锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中
②用导线将实验①中的锌片和铜片连接起来
锌片表面有气泡产生，铜片表面无明显现象
锌与稀硫酸反应产生氢气，铜与稀硫酸不反应
铜片表面有气泡产生，锌片表面无明显现象
锌失去的电子经导线流入铜电极，氢离子在铜电极上得到电子产生氢气
实验步骤 实验现象 实验结论
③在实验②的导线中间连接一个灵敏电流计
铜片表面有气泡产生，锌片表面无明显现象，电流计发生偏转
该化学反应过程中有电流产生
(1) 上述实验③的装置中，________能转化为______能，该装置中发生反应的总的离子方程式为_____________________________________。
(2) 用电池做一个对照实验，可以判断锌片为原电池的______极，铜片为原电池的______极。导线中电子的移动方向是从______极移向______极。
化学
电
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
负
正
负
正
(3) 分别写出负极和正极的电极反应式，并注明反应类型。
【答案】 负极：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)
正极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
2. 按如图所示的装置完成下列实验。并根据电流计偏转方向确定A、B电极的类型。
序号 A、B的材料 电流计是否偏转 A、B的电极类型 A B A B
① Cu C
② Fe C
③ Cu Al
④ Fe Cu
⑤ Cu Zn
偏转
负极
正极
偏转
负极
正极
偏转
正极
负极
偏转
负极
正极
偏转
正极
负极
(1) 若两种金属作电极，一般来说何种金属作正极，何种金属作负极？如果一个电极是金属，另一个电极是石墨，则电极的规律又如何？
【答案】 较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极；金属电极作负极，石墨电极作正极。
(2) 原电池的负极和正极分别发生什么类型的反应？
【答案】 负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
1. 电池的种类有很多，常见有以下两类。请你列举出生活中常见电池，并将其填入下表。
活动三：认识一些发展中的化学电源
种类 特点 实例
一次电池 放完电以后不能再使用
二次电池 充电、放电可循环进行
锌锰干电池等
铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等
2. 有一类电池能将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能，该类电池被称为燃料电池。一种氢氧燃料电池的构造如右图所示。
(1) H2、O2分别在电极上发生什么反应？
【答案】 H2发生氧化反应，O2发生还原反应。
(2) 燃料电池与常见一次电池和二次电池的不同点是什么？
【答案】 燃料电池反应的氧化剂和还原剂是从外界通入的，常见一次电池和二次电池的反应物均密封在电池内部。
3. 根据下列化学电源的反应原理，判断参加电极反应的物质(未得失电子的物质不填)。
Zn
MnO2
Pb
PbO2
Zn
Ag2O
化学电源 电池反应原理 负极物质 正极物质
(4) 空气－铝电池 4Al＋3O2＋6H2O=== Al(OH)3
(5) 甲醇燃料电池 2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O
Al
O2
CH3OH
O2
课 堂 反 馈
2
4
5
1
3
1. 目前我国电力供应仍然紧缺，需要开发各种资源发展电力工业。以下利用化学能发电的是(　 　)
A．水力发电　　　　 B． 火力发电
C．风力发电 D． 核能发电
B
2
4
5
1
3
2. 现有一装置如图所示(G表示电流计)，下列有关说法正确的是(　 　)
A. 铜片上发生的反应为Cu－2e－===Cu2＋
B. 锌片上有气体生成，铜片上没有
C. 铜片附近H＋的物质的量浓度减小
D. 导线中电流的方向是由锌片流向铜片
C
2
4
5
3
3. 氢氧燃料电池可以应用在航天飞机上，其反应原理如图所示。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是(　 　)
A. 该电池中电极a是正极
B. 外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
C. b电极上发生氧化反应
D. 该电池的总反应：2H2＋O2===2H2O
1
D
2
4
5
3
4. 某原电池的总反应离子方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则该原电池的正确组成可以是(　 　)
1
C
2
4
5
3
5. 下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是(　 　)
A. 电池Ⅰ中锌是正极
B. 电池Ⅱ是一次电池
C. 电池Ⅲ工作时，氢气发生还原反应
D. 电池Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
1
D
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