成才之路·化學路漫漫其修遠兮吾將上下而求索人教版·必修②成才之路·化學路漫漫其修遠兮吾將上下而求索人教版·化學反應與能量第二章化學反應與能量第二章第二節化學能與電能第二章第二節化學能與電能第二章新知識·預習探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測4新視點·專家博客6新提升·達標作業5新情境·激趣入題1新知識·預習探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測4新視點新情境·激趣入題新情境·激趣入題從前在倫敦上流社會，有一位貴族夫人格林太太，幼年時因蛀牙補過一顆不銹鋼的假牙。不料后來，她又因為車禍掉了一顆牙，為了顯示她的富有，她裝了一顆黃金假牙。自此以后，她就經常出現頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是，眾多的醫學專家為她檢查后，都找不到病因，這位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大醫院會診也不見效果。格林太太的病因到底是什么呢？原來這種病態與車禍有關：“車禍—假牙—病癥”。兩顆假牙為活潑性不同的金屬，與唾液中的電解質接觸，會產生電流從而刺激神經使格林太太頭痛。那么，為何會產生電流呢？從前在倫敦上流社會，有一位貴族夫人格林太太，幼年時因蛀牙補過新知識·預習探究新知識·預習探究●學習目標1．了解化學能與電能的轉化關系。2．初步了解化學電池的工作原理及應用。3．了解研制新型電池的重要性。4．會書寫簡單的電極反應式。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節●新知預習1．電能：電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染________的一種________能源，又稱電力。2．一次能源：直接從________取得的能源稱為一次能源。二次能源：一次能源經過________、________得到的能源稱為二次能源。3．原電池是指________能轉變為__________的裝置。最小

二次自然界加工轉換化學電能最小二次自然界加工轉換化學電能4．構成原電池的條件：(1)必須有一個自發的__________________。(2)有兩個電極，電極材料由________________________或由金屬和其他導電的材料組成。(3)兩電極必須________適當的電解質溶液中，兩電極之間用_______連接或直接接觸而形成閉合回路。5．在原電池中，還原性較強的物質作為________，向外電路提供電子，發生________反應；氧化性較強的物質作為________，從外電路________電子，發生________反應。氧化還原反應兩種活潑性不同的金屬浸在導線負極氧化正極得到還原4．構成原電池的條件：氧化還原反應兩種活潑性不同的金屬浸6．普通鋅錳干電池電池組成為：____________做負極；位于中央的頂蓋有銅帽的____________做正極；石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質，同時填有MnO2黑色粉末作電極劑，負極電極反應____________________________。7．鉛酸可充電電池(1)電池組成為：____________作負極；____________作正極；濃硫酸作電解質溶液。(2)電極反應(放電)負極：______________________；正極：______________________________________；電池總反應為__________________________________________。鋅片碳棒PbPbO2

Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O6．普通鋅錳干電池鋅片碳棒PbPbO2Pb＋PbO28．氫氧燃料電池(1)氫氧燃料電池是以__________________為燃料，____________為氧化劑，鉑作電極。(2)電極反應①堿式氫氧燃料電池：以KOH溶液為電解質；負極：____________________________________；正極：____________________________________；②酸式氫氧燃料電池：以H2SO4溶液為電解質；負極：____________________________________；正極：____________________________________。(3)以上兩種氫氧燃料電池總反應都是：_____________。氫氣氧氣8．氫氧燃料電池氫氣氧氣●自主探究1．怎樣判斷一個裝置是否是原電池？提示：①有電解質溶液。②兩個電極，一個相對較活潑，一個不活潑。可同為金屬，也可一種是金屬另一種是非金屬。③能自發地發生氧化還原反應。④形成閉合回路。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2．怎樣判斷一個原電池的正負極？怎樣書寫電極式？提示：①兩極更易失電子一極為負極，另一極便為正極。②書寫方法原電池反應所依托的化學反應原理是氧化還原反應，書寫電極反應的方法歸納如下：(1)寫出總化學反應方程式；(2)根據總化學反應方程式，按照電子得失情況，分成氧化反應和還原反應；(3)氧化反應在負極發生，還原反應在正極發生，注意介質參與的反應；總的化學反應式是正負電極反應相加的結果，反過來也可以相減，得電極反應，電極反應也遵守質量守恒，電荷守恒及正、負極得失電子數相等的規律。2．怎樣判斷一個原電池的正負極？怎樣書寫電極式？新思維·名師講堂新思維·名師講堂●教材點撥1．電能使用電器都需要電能。電能是現代社會中應用最廣泛，使用最方便，污染最小的一種二次能源，又稱電力。溫馨提示：一次能源和二次能源。直接從自然界取得的能源稱為一次能源，如流水、風力、原煤、石油、天然氣等。一次能源經過加工，轉換得到的能源稱為二次能源，如電力、蒸汽等。化學能與電能的轉化●教材點撥化學能與電能的轉化2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節溫馨提示：火力發電存在的弊端：煤是不可再生資源；能量經多次轉化，利用率降低；煤燃燒產生的有害物質污染環境。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節3．化學電池——原電池(1)定義：將化學能轉化為電能的裝置。(2)實驗裝置3．化學電池——原電池(3)實驗步驟：將鋅片和銅片用導線連接(導線中間接入一個電流表)，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中(如上圖所示)，觀察現象。(4)實驗現象：現象銅片銅片上有氣泡產生鋅片鋅片逐漸溶解，不產生氣泡電流表電流表指針發生偏轉(3)實驗步驟：將鋅片和銅片用導線連接(導線中間接入一個電流(5)實驗結論：由于鋅和銅的活動性不同，鋅容易失去電子，被氧化成Zn2＋進入溶液，電子由鋅片通過導線流向銅片，溶液中的H＋從銅片獲得電子被還原成氫原子，氫原子再結合成氫分子從銅片上逸出。這一變化過程可以表示如下：鋅片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應)銅片：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應)總的反應：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節(6)原電池工作原理：原電池在工作時負極失去電子，電子通過導線流向正極，溶液中氧化性物質得到電子，發生還原反應，這樣，氧化反應和還原反應不斷發生，負極不斷地失去電子，失去的電子不斷地通過導線流向正極，被氧化性物質得到，這樣閉合回路中不斷有電子產生，也就形成了電流，于是，化學能就轉變為電能。(6)原電池工作原理：①反應類型。負極發生氧化反應，正極發生還原反應。②電子的移動方向。從負極流出，經導線流向正極。③離子的移動方向。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節溫馨提示：(1)銅鋅原電池的工作原理：負極：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應)；正極：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應)；鋅失去的電子通過外電路流向銅片，H＋在銅片上得到電子，從而形成電流。記憶口訣：銅鋅金屬插硫酸，電流針動一線牽，負極氧化鋅腐蝕，正極銅板氫還原。溫馨提示：(1)銅鋅原電池的工作原理：2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節(6)水果電池實驗探究①實驗用品：鎂條、銅片、鐵片、導線、金屬夾，手電筒用發光二極管、果汁(橙汁、蘋果汁、檸檬汁等)、500mL燒杯。(6)水果電池實驗探究②實驗方案：a.Cu－Mg原電池，電解質溶液為橙汁；b.Cu－Fe原電池，電解質溶液為蘋果汁；c.Fe－Mg原電池，電解質溶液為檸檬汁。③實驗操作：用導線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上，分別將各組金屬片插入到盛有果汁的三個500mL的燒杯中，用發光二極管兩端分別接觸三種方案中金屬活潑性不同的金屬夾。④實驗現象：三種方案中二極管均發光。⑤實驗結論：原電池把化學能轉變為電能。②實驗方案：a.Cu－Mg原電池，電解質溶液為橙汁；b.Cu (2015·四川省大竹縣文星中學高一4月月考)在如圖所示的8個裝置中，屬于原電池的是()A．①④ B．③④⑤C．④⑧ D．②④⑥⑦●典例透析 (2015·四川省大竹縣文星中學高一4月月考)在如圖所示的【解析】①不存在兩個電極，不是原電池；②滿足原電池的構成條件，是原電池；③兩個電極相同，不是原電池；④滿足原電池的構成條件，是原電池；⑤酒精是非電解質，不是原電池；⑥滿足原電池的構成條件，是原電池；⑦滿足原電子池的構成條件，是原電池；⑧未構成回路，不是原電池。【答案】

D2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節(2015·湖北處武漢市部分重點中學高一下學期期中)如圖所示是Zn和Cu形成的原電池，其實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡上的記錄如下，則卡片上的描述合理的是()(2015·湖北處武漢市部分重點中學高一下學期期中)如圖所示A．①②③ B．②④C．④⑤⑥ D．③④⑤【答案】

BA．①②③ B．②④●教材點撥1．原電池的判定(1)先分析有無外接電源，無外接電源的可能為原電池。(2)依據原電池的形成條件，主要“四看”：看電極——兩極為導體，且存在活動性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)；看溶液——兩極插入電解質溶液中；看回路——形成閉合回路；看本質——有無氧化還原反應發生。原電池以及原電池正、負極的判斷●教材點撥原電池以及原電池正、負極的判斷2．原電池正負極的判斷方法2．原電池正負極的判斷方法(1)根據組成原電池的兩極材料判斷一般是活動性較強的金屬為負極；活動性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。(2)根據原電池兩極發生的變化來判斷原電池的負極總是失電子發生氧化反應，正極總是得電子發生還原反應。(3)根據電流方向或電子流動方向判斷電流是由正極流向負極；電子流動方向是由負極流向正極。(1)根據組成原電池的兩極材料判斷(4)根據原電池中電解質溶液內離子的定向移動方向判斷在原電池的電解質溶液內，陽離子移向正極，陰離子移向負極。(5)根據現象判斷溶解的一極為負極，增重或有氣泡放出的一極為正極。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節溫馨提示：利用金屬的活潑性判斷原電池的正負極的注意事項一般是較活潑金屬作負極，較不活潑金屬作正極，但也要注意電解質溶液的性質。①鎂鋁用導線連接插入稀硫酸中，鎂作負極，鋁作正極；若電解質是氫氧化鈉，則鎂作正極，鋁作負極。②銅鋁用導線連接插入稀硫酸中，鋁作負極，銅作正極；若插入濃硝酸中，鋁作正極，銅作負極。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節溫馨提示：在正極上，若是電解質溶液中的某種離子被還原，無論該離子是強電解質提供的，還是弱電解質提供的，一律寫離子符號；而在原電池反應中，要遵循離子方程式的書寫規則，只有易溶的強電解質用離子符號表示。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節5．原電池原理的應用(1)加快氧化還原反應速率原理：由于原電池將氧化還原反應拆成兩個半反應且有電流產生，因而反應速率加快。實例：鋅與稀硫酸反應制氫氣時，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成原電池，加快反應進行。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節(2)比較金屬活動性強弱原理：一般，在原電池中，活潑金屬作負極，發生氧化反應；不活潑金屬作正極，正極上發生還原反應。實例：如有兩種金屬A和B，用導線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產生，由原電池原理可知，金屬活動性A＞B。(3)用于金屬的防護原理：使被保護的金屬制品作原電池的正極而得到保護。實例：要保護一個鐵質的輸水管道，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。(2)比較金屬活動性強弱(4)設計原電池①首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應。氧化反應：還原劑－ne－===氧化產物；還原反應：氧化劑＋ne－===還原產物；正極反應式＋負極反應式===電池的總反應式。2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節②根據原電池的電極反應特點，結合兩個半反應找出正負極材料及電解質溶液。A．電解質溶液的選擇。電解質溶液一般要能夠與負極發生反應或者電解質溶液中溶解的其他物質能與負極發生反應(如空氣中的氧氣)。B．電極材料的選擇。在原電池中，一般選擇活潑性較強的金屬作為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的惰性材料作正極。負極材料或還原性物質在負極上失去電子被氧化，氧化性物質在正極上得到電子被還原。②根據原電池的電極反應特點，結合兩個半反應找出正負極材料及電③實例。溫馨提示：畫原電池裝置圖的三點提醒①指明原電池的正負極材料及電解質溶液。②燒杯中用虛線代表電解質溶液，液面用實線。③用導線將兩個電極連接以構成閉合電路。③實例。6．發展中的化學電源名稱干電池(一次電池)充電電池(二次電池)燃料電池特點①活性物質(發生氧化還原反應的物質)消耗到一定程度后，不能再使用②電解質溶液為膠狀，不流動①放電后可再充電使活性物質獲得再生②可以多次充電重復使用①電極本身不包含活性物質，只是一個催化轉換元件②工作時，燃料和氧化劑連續地由外部供給，在電極上不斷地進行反應，生成物不斷地被排出舉例普通的鋅錳電池、堿性鋅錳電池、銀鋅電池等鉛蓄電池、鋰電池、鎳鎘電池等氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等6．發展中的化學電源名稱干電池(一充電電池(二燃料電池特點①特別提示：一次電池是只能放電不能充電，電量用完便不能再用的電池。在化學電源中一次電池最常見，其中使用最廣泛的是干電池，如普通鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅紐扣電池等。二次電池是可反復充電和放電的電池。目前最常見的二次電池是鉛蓄電池。隨著科學技術的發展，特別是信息技術的發展，為了適應移動通訊、便攜式電腦和各種電子產品等的廣泛使用，科研工作者不斷研制出小型化、高比能量、工作壽命長、不需要特殊維護的二次電池。目前已經開發出鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池和鋰離子電池等新型二次電池。特別提示：一次電池是只能放電不能充電，電量用完便不能再用的電燃料電池是通過燃料氣體和氧氣分別在兩個電極上發生電極反應(形成與燃燒時相同的總反應)，將化學能轉化為電能的電源。燃料電池具有能量利用效率高、可連續使用和污染小等優點，已成為一種發展前景十分廣闊的化學電源。隨著科技的不斷進步，形形色色的性能優異的燃料電池不斷被研制出來，那么如何判斷或書寫一個“新”燃料電池反應的電極反應式呢？2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節 (2015·湖南省五市十校高一下學期期中聯考)某原電池總反應為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能實現該反應的原電池是()A．正極為Cu，負極為Fe，電解質溶液為FeCl3B．正極為Cu，負極為Fe，電解質溶液為Fe(NO)3C．正極為Fe，負極為Zn，電解質溶液為Fe2(SO4)3D．正極為Ag，負極為Fe，電解質溶液為Fe2(SO4)3

●典例透析 (2015·湖南省五市十校高一下學期期中聯考)某原電池總反【解析】A．正極為Cu，負極為Fe，電解質溶液為FeCl3，則負極發生Fe失去電子生成亞鐵離子的反應，正極是鐵離子得到電子生成亞鐵離子，正確；B.正極為C，負極為Fe，電解質溶液為Fe(NO)3，則負極發生Fe失去電子生成亞鐵離子的反應，正極是鐵離子得到電子生成亞鐵離子，正確；C.正極為Fe，負極為Zn，電解質溶液為Fe2(SO4)3，因為Zn失去電子生成鋅離子，發生的反應是Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，與所給反應不同，錯誤；D.正極為Ag，負極為Fe，電解質溶液為Fe2(SO4)3，則該電池的總反應是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，正確，答案選C。【答案】

C【解析】A．正極為Cu，負極為Fe，電解質溶液為FeCl3

(2015·江西省臨用市一中高一下學期期中)(1)下列裝置能組成原電池的是________(填序號) (2015·江西省臨用市一中高一下學期期中)(2)將CH4設計成燃料電池，裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒)①________(填A或B)處電極入口通甲烷，其電極反應式為________；②當消耗甲烷的體積為11.2L(標準狀況下)時，則導線中轉移電子數為________，消耗KOH的物質的量為________。(2)將CH4設計成燃料電池，裝置如圖所示(A、B為多孔碳棒2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節(2015·遼寧省沈陽市東北育才高一下學期第一次階段考試)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系，下列敘述錯誤的是()A．a為電池的正極B．放電時，b極電極反應式：Li－e－===Li＋C．放電時，a極鋰的化合價發生變化D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移(2015·遼寧省沈陽市東北育才高一下學期第一次階段考試)2【解析】A．Li是活潑金屬，作負極，b電極是負極，a電極是正極，說法正確；B.根據電池體系，Li－e－===Li＋，說法正確；C.放電時，a極錳的化合價發生變化，錯誤；D.原電池中陽離子向正極移動，說法正確，因此選項C符合題意。【答案】

C2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節(2015·山西沲浮山中學高一下學期期中)紐扣電池的電極材料為Zn和Ag2O，電解質溶液為KOH，其電極反應為：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－電池的負極是________(填電極材料)，正極發生的是________反應(填反應類型)，總反應式為______________。【解析】負極失電子，故Zn做負極，正極得電子，發生還原反應，總方程式即兩極方程式相加，得到：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。【答案】

Zn還原反應Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag(2015·山西沲浮山中學高一下學期期中)紐扣電池的電極材料新考題·隨堂自測新考題·隨堂自測1．(2015·四川省大竹縣文星中學高一4月月考)下列關于原電池的敘述中，正確的是()A．電極只能由兩種不同的金屬構成B．負極發生的電極反應是還原反應C．工作時其正極不斷產生電子并經外電路流向負極D．能將化學能轉變為電能【解析】原電池中的電極也可以是金屬和非金屬，A錯誤；原電池中負極發生氧化反應，B錯誤；原電池工作時負極不斷產生電子并經外電路流向正極，C錯誤；原電池是將化學能轉變為電能的裝置，D正確。【答案】

D1．(2015·四川省大竹縣文星中學高一4月月考)下列關于原2．(2015·陜西省西安市一中高一下學期期中)電池是人類生產和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發明是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關電池的敘述正確的是()A．鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉變為電能C．氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化D．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節【解析】鋅錳干電池工作過程中不會消耗碳棒，所以碳棒不會變細，A錯；氫氧燃料電池是把化學能轉化為電能，B錯；太陽能電池的主要材料是硅，而不是二氧化硅，D錯。故選C。【答案】

C2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節3．(2015·浙江省杭州地區重點中學高一第二學期期中)下圖是課外活動小組設計的用化學電源使LED燈發光的裝置。下列說法錯誤的是()A．銅片表面有氣泡生成B．裝置中存在“化學能→電能→光能”的轉換C．如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變D．如果將稀硫酸換成檸檬汁，導線中不會有電子流動3．(2015·浙江省杭州地區重點中學高一第二學期期中)下圖【解析】A．鋅、銅、稀硫酸形成原電池，H＋在銅片上得電子生成H2，有氣泡生成，正確；B.原電池把化學能轉化為電能，LED燈把電能轉化為光能，正確；C.如果將鋅片換成鐵片，鐵片仍為負極，電路中的電流方向不變，正確；D.檸檬汁也是電解質溶液，仍然形成原電池，導線中仍有電子流動，錯誤。【答案】

D2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節4．(2015·陜西省西安市一中高一下學期期中)下列裝置能形成原電池且靈敏電流計發生偏轉的是()4．(2015·陜西省西安市一中高一下學期期中)下列裝置能形【解析】原電池的構成條件1.活潑性不同的兩電極，2.電解質溶液，3.形成閉合回路，導線連接或直接接觸且電極插入電解質溶液，4.自發的氧化還原反應。故選A。【答案】

A2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節5．(2015·浙江省杭州地區七校高一下學期期中)有A、B、C、D四塊金屬片，進行如下實驗，①A、B用導線相連后，同時插入稀H2SO4中，A極為負極②C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4中，電子由C→導線→D③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4，C極產生大量氣泡④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4中，D極發生氧化反應，則四種金屬的活動性順序為()A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞D D．B＞D＞C＞A5．(2015·浙江省杭州地區七校高一下學期期中)有A、B、【解析】①A、B用導線相連后，同時插入稀H2SO4中，A極為負極，則金屬性是A強于B；②C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4中，電子由C→導線→D，即C是負極，D是正極，則金屬性C強于D；③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4，C極產生大量氣泡，說明C是正極，則A的金屬性強于C；④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4中，D極發生氧化反應，說明D是負極，則金屬性D強于B，所以四種金屬的活動性順序為A＞C＞D＞B，答案選B。【答案】

B【解析】①A、B用導線相連后，同時插入稀H2SO4中，A極2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節2015-2016高中化學人教版必修2課件第2章化學反應與能量第2節新提升·達標作業（點此鏈接）新提升·達標作業新視點·專家博客新視點·專家博客一、青蛙與原電池