化学：2.3.2《化学反应为人类提供能量》学案（鲁科版必修2）
文档属性
| 名称 | 化学：2.3.2《化学反应为人类提供能量》学案（鲁科版必修2） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 33.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-05 10:46:00 | ||
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文档简介
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第3节 化学反应的利用
利用化学反应提供能源
高考资源网【学习目标】21世纪教育网
1. 知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，
2. 能简单分析原电池的工作原理
【学习过程】
知识要点导引
1.原电池的定义：
_________________________________________________________________
2.铜锌原电池工作原理：
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子粒子 电子流动方向
负极
正极
3.原电池的原理：
电极 电极材料 反应类型 电子流动方向
负极
正极
4.构成原电池的条件：21世纪教育网
（1）_______________________________________________________________
（2）_______________________________________________________________
（3）_______________________________________________________________
（4）_______________________________________________________________
5.原电池正负极判定方法
（1）依据原电池两极材料：____________作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；____________________________________________________作正极。
（2）根据电流方向或电子流向：电流（外电路）由_______流向_______；电子则由________经外电路流向原电池的________。
（3）根据内电路离子迁移方向：___________流向正极，_________流向负极。
（4）根据原电池中反应类型：
正极：____电子，发生____________，现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极：____电子，发生____________，现象是电极本身的消耗，质量减小。
6.原电池的利用21世纪教育网
常用电池___________________________________________________________
钢铁腐蚀___________________________________________________________
钢铁保护___________________________________________________________
从理论上说，所有的氧化还原反应都可设计成原电池。
【典题解悟】
例1.银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫代银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。
试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为 ；正极发生的反应为 ；
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为
解析：由题意“黑色褪去而银不会损失”发生变化Ag2S→Ag，显然这是考察原电池的正极反应：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al-3e-=Al3+。正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解：2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
答案： Al-2e-=Al3+ Ag2S+2e-=2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
例2． 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为Li+MnO2＝LiMnO2，下列说法正确的是 ( )
A．Li是正极，电极反应为Li一e＝Li B．Ｌi是负极．电极反应为Li一e＝Li
C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e＝MnO2 D．Li是负极，电极反应为Li一2e＝Li2+ 21世纪教育网
解析：根据总反应判断Ｌi被氧化应为负极材料，其失电子成为Li+，正极放电的为MnＯ2。若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应阳离子(注意：Fe失电子应变为Fe)，负极材料若是其他被氧化的物质(如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4)则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。
答案B。
【当堂检测】
1. 下列关于原电池的说法正确的是 （ ）
A．在正极上发生氧化反应 B．化学性质较活泼的金属为负极
C．在外电路，电子流出正极 D．是由电能转化为化学能的装置
2. 下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）21世纪教育网
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．用导线连接锌片和铁片，浸入氯化铁溶液中，锌片的质量会减小
C．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌料放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
3．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是 ( )
A B C D
正极 Zn Cu Zn Fe
负极 Cu Zn Ag Zn
溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2
4．下列可构成原电池的是（ ）
5. 把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞试液混和溶液的玻璃器皿中（如下图所示），经过一段时间后、首先观察到溶液变红的区域是（ ）
A. Ⅰ和Ⅲ附近 B. Ⅰ和Ⅳ附近
C. Ⅱ和Ⅲ附近 D. Ⅱ和Ⅳ附近
6. 100 ml浓度为2 mol.l-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采取的方法是（ ）21世纪教育网
A、加入适量6mol.l-1的盐酸 B、加入数滴氯化铜溶液
C、加入适量蒸馏水 D、加入适量的氯化钠溶液
7. 如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） 。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是 。
8. 利用氧化还原反应Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2设计一个原电池，画出装置图，注明电极名称、反应类型，写出电极反应式。
21世纪教育网
9.电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为__________________________________________________________________________。
10. 盐酸与锌片反应时，若加入可溶性的固态醋酸铜[(CH3OOO)2Cu]，将产生两种影响氢气生成速率的因素。其一是_________________________________，
其二是________________________________________________。
参考答案：
1、B 2、C 3、D 4、B 5、B 6、B
7、（1）D （2）加CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe溶解，质量减小；Cu2＋在银圈上得电子，沉积在Ag上，质量增加
8、解析：氧化半反应（负极反应） Cu-2e－＝Cu2+；
还原半反应（正极反应） 2Fe3++2e－＝2Fe2+结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为FeCl3溶液。该原电池的设计图为：
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?
9．在潮湿的空气中，铜与铝接触形成原电池，铝做负极，很快被腐蚀。
10．（1）Zn+Cu2+=Zn2++Cu，构成Zn(-)盐酸Cu(+)原电池，使产生H2速率加快；
（2）CH3COO+H+=CH3COOH，降低c(H+)，使产生H2速率减慢。
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Ⅰ
Ⅱ
Zn
Fe
Fe
Ⅲ
Ⅳ
Zn
Fe
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第3节 化学反应的利用
利用化学反应提供能源
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1. 知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，
2. 能简单分析原电池的工作原理
【学习过程】
知识要点导引
1.原电池的定义：
_________________________________________________________________
2.铜锌原电池工作原理：
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子粒子 电子流动方向
负极
正极
3.原电池的原理：
电极 电极材料 反应类型 电子流动方向
负极
正极
4.构成原电池的条件：21世纪教育网
（1）_______________________________________________________________
（2）_______________________________________________________________
（3）_______________________________________________________________
（4）_______________________________________________________________
5.原电池正负极判定方法
（1）依据原电池两极材料：____________作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；____________________________________________________作正极。
（2）根据电流方向或电子流向：电流（外电路）由_______流向_______；电子则由________经外电路流向原电池的________。
（3）根据内电路离子迁移方向：___________流向正极，_________流向负极。
（4）根据原电池中反应类型：
正极：____电子，发生____________，现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极：____电子，发生____________，现象是电极本身的消耗，质量减小。
6.原电池的利用21世纪教育网
常用电池___________________________________________________________
钢铁腐蚀___________________________________________________________
钢铁保护___________________________________________________________
从理论上说，所有的氧化还原反应都可设计成原电池。
【典题解悟】
例1.银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫代银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。
试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为 ；正极发生的反应为 ；
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为
解析：由题意“黑色褪去而银不会损失”发生变化Ag2S→Ag，显然这是考察原电池的正极反应：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al-3e-=Al3+。正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解：2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。
答案： Al-2e-=Al3+ Ag2S+2e-=2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
例2． 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为Li+MnO2＝LiMnO2，下列说法正确的是 ( )
A．Li是正极，电极反应为Li一e＝Li B．Ｌi是负极．电极反应为Li一e＝Li
C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e＝MnO2 D．Li是负极，电极反应为Li一2e＝Li2+ 21世纪教育网
解析：根据总反应判断Ｌi被氧化应为负极材料，其失电子成为Li+，正极放电的为MnＯ2。若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应阳离子(注意：Fe失电子应变为Fe)，负极材料若是其他被氧化的物质(如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4)则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。
答案B。
【当堂检测】
1. 下列关于原电池的说法正确的是 （ ）
A．在正极上发生氧化反应 B．化学性质较活泼的金属为负极
C．在外电路，电子流出正极 D．是由电能转化为化学能的装置
2. 下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）21世纪教育网
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．用导线连接锌片和铁片，浸入氯化铁溶液中，锌片的质量会减小
C．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌料放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
3．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是 ( )
A B C D
正极 Zn Cu Zn Fe
负极 Cu Zn Ag Zn
溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2
4．下列可构成原电池的是（ ）
5. 把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞试液混和溶液的玻璃器皿中（如下图所示），经过一段时间后、首先观察到溶液变红的区域是（ ）
A. Ⅰ和Ⅲ附近 B. Ⅰ和Ⅳ附近
C. Ⅱ和Ⅲ附近 D. Ⅱ和Ⅳ附近
6. 100 ml浓度为2 mol.l-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采取的方法是（ ）21世纪教育网
A、加入适量6mol.l-1的盐酸 B、加入数滴氯化铜溶液
C、加入适量蒸馏水 D、加入适量的氯化钠溶液
7. 如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） 。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是 。
8. 利用氧化还原反应Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2设计一个原电池，画出装置图，注明电极名称、反应类型，写出电极反应式。
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9.电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为__________________________________________________________________________。
10. 盐酸与锌片反应时，若加入可溶性的固态醋酸铜[(CH3OOO)2Cu]，将产生两种影响氢气生成速率的因素。其一是_________________________________，
其二是________________________________________________。
参考答案：
1、B 2、C 3、D 4、B 5、B 6、B
7、（1）D （2）加CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe溶解，质量减小；Cu2＋在银圈上得电子，沉积在Ag上，质量增加
8、解析：氧化半反应（负极反应） Cu-2e－＝Cu2+；
还原半反应（正极反应） 2Fe3++2e－＝2Fe2+结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为FeCl3溶液。该原电池的设计图为：
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9．在潮湿的空气中，铜与铝接触形成原电池，铝做负极，很快被腐蚀。
10．（1）Zn+Cu2+=Zn2++Cu，构成Zn(-)盐酸Cu(+)原电池，使产生H2速率加快；
（2）CH3COO+H+=CH3COOH，降低c(H+)，使产生H2速率减慢。
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Ⅰ
Ⅱ
Zn
Fe
Fe
Ⅲ
Ⅳ
Zn
Fe
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