【文档说明】2022-2023学年高一化学 人教版2019必修第二册 同步练习 6.1.2化学反应与电能(基础过关A练)Word版无答案.docx,共(13)页,867.634 KB,由小赞的店铺上传
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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时2化学反应与电能本课学习目标借助原电池装置和原理的学习,体会化学能到电能的直接转化,提高模型认知能力,学习科学探究方法。重点:化学能转化为电能的装置特点及原理。难点:化学能转化为电能的装置
特点及原理。课前预习导学一.化学能与电能的相互转化1.火力发电的能量转化关系化学能⎯⎯→⎯燃烧热能⎯⎯→⎯蒸汽机械能⎯⎯→⎯发电机电能火力发电的缺点:①化石燃料属于不可再生资源,用化石燃料发电会造成资源的浪费。②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
。③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。2.原电池原电池是一种将化学能转化为电能的装置。【实验探究】实验装置实验现象实验结论__锌片上有气泡,铜片上无气泡__锌与稀硫酸反应,铜与稀硫酸不反应__锌片上无气泡,铜片上有气泡
__产生H2(还原反应)的位置发生了改变A练——基础过关锌片上无气泡,铜片上有气泡,电流表指针偏转该装置将__化学能__转化为__电能__(1)原电池的电极负极:发生氧化反应,电子流出(流向正极)的一极正极:发生还原反应,电子流入(来自负极)的一极(2)原电池
的原理:原电池中电子的流动方向是从负极到正极;电流方向是从正极到负极。根据铜锌原电池,填写下表:电极电极材料电极反应反应类型得失电子的粒子电子流动方向负极ZnZn-2e-=Zn2+氧化反应Zn电子流出正极Cu2H++2e-=H2↑
还原反应H+电子流入总反应:________Zn+2H+=Zn2++H2↑___________(3)组成原电池的条件:①自发进行的氧化还原反应②活泼性不同的两个电极③闭合回路④电解质溶液(熔融电解质)(4)原电池正、负极的判
断(5)原电池原理的应用①比较金属活动性强弱。一般作负极的金属比作正极的金属活泼。一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。②金属的防护。使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。③设计制作化学电源。化学能转化
为电能。④加快化学反应速率。自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率加快。原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。3.原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写,以离子方程式形式表示。①书写步骤
A.列物质,标得失:按照负极氧化反应,正极还原反应,判断电极反应物、生成物,标出电子得失。B.看环境,配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在,如酸性介质中,OH-不能存在,应生成水;碱性介质中,H+不能存在,应生成水;电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子
守恒、得失电子守恒。C.两式加,验总式:正负极反应式相加,与总反应离子方程式验证。②常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H+得电子或OH-失电子,则H+或OH-均来自于水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH-碱性溶液反应物或生成物中均没有H+水溶液不
能出现O2-(2)利用总反应式书写电极反应式①根据总反应式,找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。②确定介质的酸碱性或者其它特性。③按照负极反应:还原剂-ne-=氧化产物正极反应:氧化剂+ne-=还
原产物,书写电极反应式。④书写技巧:若某电极反应式较难写出时,可先写出较易写的电极反应式,然后根据得失电子守恒,用总反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。二.化学电源1.一次电池——锌锰干电池构造示意图工作原理负极锌筒锌被氧化,逐渐消耗电解质氯化铵糊正极石墨棒二氧化锰被还原特
点放电后不能充电便于携带,价格低2.二次电池(充电电池)(1)常见类型:铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等;(2)特点放电:化学能转化为电能;充电:电能转化为化学能。放电时发生的氧化还原反应,在充电时逆向进行,使电池恢复到放电前的状态。3.燃料电池一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气
)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置特点:清洁、安全、高效;能量转化率可以达到80%以上;反应物不是储存在电池内部,而是从外部提供,供电量易于调节。三.电池回收废旧电池中含汞、镉、铅等重金属,随意丢弃会给土壤、水源等造
成严重的污染。当堂练习达标知识点一化学能的转化方式1.下列关于能量转化的认识中,不正确的是()A.白炽灯工作时,电能转化为化学能B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能C.电解水生成氢气和氧气,电能转化为化学能D.煤燃烧时化学能主要转化为热能2.风力发电是崇明东滩
湿地旅游区的一道独特景观,下列有关风力发电的叙述不正确的是A.可节约大量煤、天然气、石油等燃料B.有效减少二氧化碳,控制温室效应C.风能是一种清洁的环保型能源D.风力发电是化学能转变为电能知识点二原电池的工作原理3.下列关于原电池的叙述正确的是()A.构成原
电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转化为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是正极D.原电池工作时,电路中的电流是从负极到正极4.下列装置能形成原电池的是()A.①②③⑦B.①②⑤⑥C.①②③④D.①②③⑥⑦5.某原电池的离子方程式是:Zn+Cu2+→Cu
+Zn2+,该原电池正确的组成是正极负极电解质溶液ACuZnZnSO4BCuZnCuSO4CZnCuCuSO4DCuZnH2SO46.关于如图所示装置的叙述,正确的是A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片质量
减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原7.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是A.产生气泡的速率甲比乙慢B.两烧杯中溶液的酸性均减弱C.甲中铜片作正极,乙中铜片作负极D.两烧杯中铜片表面均无气泡产生8.将质量相等的锌
片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图的装置。(1)此装置为___________,该装置中发生反应总的离子方程式为___________,铜片周围溶液会出现___________的现象。(2)Cu电极是___________(填“正极”或“负极”),写出其电
极反应式___________。(3)若2min后测得锌片质量减少13g,则导线中流过的电子为___________mo1。9.依据2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是____;电解质溶液Y是____。(2)银电极为电池的___
极,发生的电极反应为_;X电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从____电极流向____电极。知识点三化学电池10.下列有关电池的说法中不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.充电电池可以无限制地反复使用C.
甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.废旧电池不能乱扔,需回收处理11.下列有关装置的说法正确的是A.装置Ⅰ中Mg为原电池的负极B.装置Ⅱ为一次电池C.装置Ⅲ可构成原电池D.装置Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒12.航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必
须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()①铝合金是负极②海水是电解质溶液③铝合金电极发生还原反应A.①②B.②③C.①③D.①②③课后作业检测见下页课后作业检测1.下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是()A.长征5号火箭
使用的液氧煤油发动机B.北斗导航卫星的太阳能电池板C.位于江苏的海上风力电动机D.由橙子制成的简易电池2.下列关于原电池的叙述中正确的是()A.正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是把化学能转化成电能的装置C.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反
应D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌片上有6.5g锌溶解,正极就有0.1g氢气生成3.同学们设计了以下水果电池,其中正确的是A.B.C.D.4.下图装置能够组成原电池且电池总反应是Zn+Cu2+=Zn2++Cu的是A.B.
C.D.5.如图所示装置,一段时间后右侧电极质量增加,下列叙述错误的是A.该装置能将化学能转化为电能B.铁为负极,发生氧化反应C.电流从铁电极经导线流向银电极D.正极电极反应式为Cu2++2e-=Cu6.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变
粗,N棒变细。由此判断下列M、N、P物质可以成立的是A.M为Mg,N为Al,P为NaOH溶液B.M为Cu,N为Fe,P为稀盐酸C.M为Zn,N为C(石墨),P为CuSO4溶液D.M为Ag,N为Zn,P为AgNO3溶液7.某金属能和盐酸反应放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极
,则该金属可能为A.铜B.铝C.镁D.锡8.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z溶液可能是下列中的编号XYZ溶液AZnCu稀硫酸BAgZn硝酸银溶液CCuAg硫酸铜溶液DCuZn稀硫酸
9.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是()A.滴加少量CuSO4溶液B.不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸C.对该反应体系加热D.不用铁片,改用铁粉10.在如图所示的装置中,a的金属活泼性比氢要强,b为碳棒,下列关于此装置的叙述不正确的是()A.碳
棒上有气体放出,溶液pH变大B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极到b极D.a极上发生了氧化反应11.把锌片、铜片用导线连接后插入硫酸铜溶液中,当电路中有0.4mol电子通过时,负极的质量变化是A.减少13gB.增加6.5gC.增加13gD.减少11.2g1
2.有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线连接起来,浸入电解质溶液中,a不断腐蚀;将a、d分别投入同浓度的盐酸中,d比a反应剧烈;将铜浸入b的盐溶液中,无明显变化;如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。
根据以上现象判断,它们的活动性由强到弱的顺序是A.dcabB.dabcC.dbacD.badc13.现有A、B、C、D四种金属片:①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,A上有气泡产生;②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,D发生还原反应;③把A
、C用导线连接后同时浸入稀H2SO4溶液中,电子流动方向为A→导线→C。根据上述情况,回答下列问题:(1)在①中,金属片___________发生氧化反应,金属片___________作正极;(2)在②中,金属片___________作负极;___________金属更活泼。(
3)如果把B、D用导线连接后同时浸入稀H2SO4溶液,则金属片___________上有气泡产生;(4)上述四种金属的活动性由强到弱的顺序是___________。14.有甲、乙两位同学,他们一起做了水果电池的实验,测得数据如
下:实验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑橘38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450试根据上表中的实验数据回答下列问题:(1)实验2中负极是______,电极反应式为:_________。(2)实验1和5电流方向相反的原
因是__________。(3)由实验1~实验4可知影响水果电池的电压的因素有________。(4)根据实验2、6和实验1、5的比较可发现水果电池的电压还与_______有关。15.Ⅰ.兴趣小组的同学们把铝片投入盛有500mL0.5mol·L-1硫酸溶液的烧杯中
,该铝片与硫酸产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示。回答下列问题:(1)用离子方程式解释曲线0-a段不产生氢气的原因_____________________________。(2)曲线b→c段,产生氢气的
速率增加较快的主要原因是_________________________。(3)曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是________________________。Ⅱ.(4)装置①中负极是:___
____,正极反应式为:______________________。(5)装置②中电子从_______(填“镁片”或“铝片”)流出,该原电池工作一段时间后,溶液pH_______。(填“增大”或“减小”)。(6)2022年北京冬奥会使用氢燃料电池车有利于实现碳达峰和碳中和
,下列说法错误的是_______。A.电能属于二次能源B.氢燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源C.氢燃料电池能量的利用率比氢气直接燃烧高D.氢燃料电池工作时,氢气在正极发生还原反应