1、1能源的分类(1)一次能源直接从自然界中取得的能源，如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。(2)二次能源一次能源经加工、转换得到的能源，如电力、蒸汽等，其中电力是应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源。2化学能转化为电能(1)燃煤发电的能量转化火力发电化学能燃烧 热能蒸汽 机械能发电机电能转化过程的关键是燃烧，燃烧一定是氧化还原反应(本质是电子的转移)。(2)原电池实验探究。装置实验现象实验结论A铜片上 A 无气泡铜与稀硫酸不反应B锌片上 B 有气泡锌与稀硫酸反应 C铜片上 C 有气泡，锌片溶解，电流表指针偏转该装置将化学能转化为电能原电池。A定义：将化学能转变为电能的装置。B工作
2、原理(以铜锌稀硫酸原电池为例)：电极材料电极名称电子转移电极反应式反应类型锌负极失电子Zn2e=Zn2氧化反应铜正极得电子2H2e=H2还原反应 总电极离子反应式Zn2H=Zn2H2C.构成条件。构成条件a.有活泼性不同的两个电极b.电极插入电解质溶液中c.电极间构成闭合回路d.能自发地发生氧化还原反应3发展中的化学电源(1)干电池一次电池特点：属于一次性电池，放电后不能再充电。实例锌锰干电池。负极：锌，正极：石墨棒，电解质：糊状氯化铵。(2)充电电池特点：又称二次电池，它在放电时进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复放电前的状态。实例：电池类型负极正极电解质铅蓄电池PbPbO2
3、H2SO4镍镉电池CdNiO(OH)KOH锂离子电池Li(3)燃料电池特点：燃料气体和氧气分别在两个电极上反应将化学能转化为电能。实例氢氧燃料电池。A负极氢气失电子。B正极氧气得电子。C电解质是氢氧化钾或硫酸。(时间 20 分钟，满分 30 分)1下图为火电站发电原理示意图：分析图中各种变化，下列不能发生的是()A氧化还原反应B化学能直接转化为电能C化学键的断裂与重新组合D改变反应物接触面积，提高反应速率答案：B解析：A 项，由火电站发电原理示意图知，该过程涉及煤燃烧，属于氧化还原反应，A 正确；B 项，该火电站发电原理为利用煤燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式，不是化
4、学能直接转化为电能，B 错误；C 项，该过程涉及化学变化，化学变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，C 正确；D 项，该过程中，将煤转变为煤粉，增大了固体反应物的接触面积，提高了反应速率，D 正确。2原电池工作时能量转化的主要形式是()A化学能转化为电能B电能转化为化学能C化学能转化为热能D化学能转化为光能答案：A解析：原电池工作时能量转化的主要形式是化学能转化为电能，故 A 正确；B.电解、电镀是将 电能转化为化学能；C、D 燃烧是将化学能转化为热能、光能等；故选 A。3下图各装置中，能形成原电池的是()A中液体为 FeCl3 溶液B中液体为酒精C中液体为 H2SO4 溶液D中液体为稀盐酸
5、答案：A解析：A、该装置符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，故 A 正确；B、乙醇不是电解质溶液，金属锌和乙醇不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池，故 B 错误；C、因为两电极的活泼性相同，所以该装置不能构成原电池，故 C 错误；D、该装置没有构成闭合回路，所以不能形成原电池，故 D 错误；故选 A。4(双选)某原电池装置如图所示，下列说法正确的是()AZn 棒作原电池的正极BCu 棒的质量逐渐增大CZn 棒处的电极反应式：Zn2e Zn2D该装置能将电能转化为化学能答案：BC解析：A.锌比铜活泼，Zn 棒作原电池的负极，故 A 错误；B.Cu棒是正极，电极反应式为：Cu22eC
6、u，Cu 棒的质量增加，故B 正确；C.Zn 棒为负极，电极反应式：Zn2eZn2，故 C 正确；D.该装置是原电池，将化学能转化为电能，故 D 错误；故选 BC。5如果用铁片和铜片构成柠檬电池，会发生的是()柠檬电池A铜片上发生反应：Cu2e=Cu2B铁片是负极，其质量逐渐减小C电流由铁片经导线流向铜片D柠檬中蕴含的电能转化为化学能答案：B解析：A、铁比铜活泼，因此铁作负极，故 A 错误；B、铁比铜活泼，根据原电池的工作原理，铁作负极，电极反应式为 Fe2eFe2，铁的质量减小，故 B 正确；C、根据原电池的工作原理，电子从负极经导线流向正极，即从铁片经导线流向铜片，则电流的方向是从铜片经导
7、线流向铁片，故 C 错误；D、此装置为原电池装置，是把化学能转化成电能的装置，故 D 错误。6下列各组材料中，不能组成原电池的是()两极材料 Zn 片、石墨 Zn 片、Cu 片 Cu 片、Ag 片 Fe 片、Cu 片插入溶液H2SO4 溶液蔗糖溶液AgNO3 溶液稀盐酸A.BCD答案：B解析：锌是活泼金属，石墨能导电，锌和硫酸能自发的发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故 A 不符合；两金属的活泼性不同，但蔗糖是非电解质不能导电，负极不能和电解质溶液发生氧化还原反应，所以不能形成原电池，故 B 符合；两金属的活泼性不同，且铜片能自发的与硝酸银发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故 C 不符合；
8、两金属的活泼性不同，且铁片能自发的与盐酸发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故 D 不符合；故选 B。7右图为某化学兴趣小组设计的一个原电池，装置中电流表的指针发生偏转，则 X 应为()A水B酒精C稀硫酸D植物油答案：C解析：装置中电流表的指针发生偏转，说明形成了原电池，则X 为电解质溶液，选项中稀硫酸为电解质溶液，故 C 正确；故选 C。8将纯铁片和纯铜片按下图所示插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是()A甲装置中电能转化为化学能B两个装置中铜片表面均有气泡产生C甲装置中 H移向铜片发生还原反应D甲中负极上发生的电极反应为 Fe3eFe3答案：C解析：A.甲中形成铜铁原电池，将化学
9、能转化为电能，A 错误；B.甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H在铜极上得电子，生成 H2，所以甲中铜片表面有气泡产生乙中不构成原电池，铁片与稀硫酸间发生了置换反应：FeH2SO4FeSO4H2，铁片上有气泡，B 错误；C.甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H移向铜片发生还原反应，C 正确；D.甲能形成原电池，铁作负极，失电子，反应为 Fe2eFe2，D 错误；答案选 C。9下列关于化学电源的有关说法中，正确的是()A锌锰干电池中石墨棒作负极B氢氧燃料电池工作时，氢气在负极发生还原反应C铅蓄电池放电时，两极质量均增加D燃料电池的能量转化率可达 100%答案：C解析：
10、A、锌锰干电池中石墨棒作正极，A 项正确；B、氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失去电子，发生氧化反应，B 项错误；C、铅蓄电池放电时，负极由Pb变为PbSO4，正极由PbO2变为PbSO4，两极质量均增加，C 项正确；D、燃料电池的能量转化率不可能达100%，D 项错误；答案选 C。10某种氢氧燃料电池的电解液为 KOH 溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是()A正极反应式为：O22H2O4e4OHB工作一段时间后，电解液中 KOH 的物质的量不变C工作一段时间后，电解液中 pH 减小D电池在工作过程中，每消耗 1 mol O2，转移 2 mol 电子答案：D解析：A.正极通入氧气，发生得到电子
11、的还原反应，反应式为：O22H2O4e4OH，A 正确；B.工作一段时间后，溶剂水增加，电解液中 KOH 的浓度减小，但物质的量不变，B 正确；C.工作一段时间后，溶剂水增加，电解液中 KOH 的浓度减小，电解液中 pH减小，C 正确；D.电池在工作过程中，每消耗 1 mol O2，转移 4 mol电子，D 错误，答案选 D。11理论上不能设计为原电池的化学反应是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)BHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)D2FeCl3(aq)Fe(s)=3FeCl2(aq)答案：B解析：设
12、计成原电池，此反应属于氧化还原反应，选项 B 属于复分解反应，不是氧化还原反应，故选项 B 正确。12为将反应 2Al6H2Al33H2的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()AA BBCC DD答案：B解析：A.为原电池，总反应为：2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2，故 A 不选；B.为原电池，总反应为 2Al6H=2Al33H2，故 B 选；C.为原电池，总反应为 Al4HNO3=Al3NO2H2O，故 C 不选；D.为电解池，其实质是电解水，总反应为：2H2O=电解 2H2O2，故 D 不选；故选 B。13有位科学家说：“甲烷是 21 世纪的新燃料。”
13、甲烷作为燃料的用途之一就是用于制作燃料电池。有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了 Y2O3 的 ZrO2 晶体，它在高温下能传导 O2。以下判断错误的是()A电池正极发生的反应：O24e=2O2B电池负极发生的反应：CH44O28e=CO22H2OC固体电解质里的 O2的移动方向：由正极流向负极D向外电路释放电子的电极正极(即电子由正极流向负极)答案：D解析：A.该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为 O24e2O2，故 A 正确；B.负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为 CH48e4O2 CO22H2O
14、，故 B 正确；C.放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动，故 C 正确；D.向外电路释放电子的电极是负极，电子从负极流向正极，故 D 错误；故选 D。课后作业速达标时间：45 分钟 满分 100 分班级_ 姓名_ 分数_一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是()A锌锰碱性电池 B硅太阳能电池C氢燃料电池 D铅蓄电池答案：B解析：A、B、C 均是原电池，把化学能转化为电能。硅太阳能电池把太阳能转化为电能，答案选 B。2如图装置中，明显有电流产生的是()答案：C解析：A、酒精是非电解质，因此
15、不能构成原电池，故 A 错误；B、Pb、Cu 和硝酸钠不能发生氧化还原反应，因此不能构成原电池，故 B 错误；C、Cu 比银活泼，发生 Cu2AgCu22Ag，因此能够构成原电池，故 C 正确；D、没有形成闭合回路，不能构成原电池，故 D 错误。3下列叙述中，正确的是()原电池是把化学能转变成电能的一种装置 原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 不能自发进行的氧化还原反应通过原电池的装置可以实现 碳棒能用作原电池的正极 反应 Cu2Ag=Cu22Ag 可以设计成原电池()A BC D答案：B解析：原电池是把化学能转化为电能的一种装置，它以自发的氧化还原反应为基础，所以 Cu2Ag=Cu2
16、2Ag 可以设计成原电池，但原电池把氧化和还原反应分在两极上进行，在负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，原电池形成时需要两个活动性不同的电极，可以都是金属，也可以是金属和非金属，如碳棒可以用作原电池的正极。4有关原电池的下列说法中正确的是()A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应C原电池工作时，阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属答案：C5某原电池总反应离子方程式为 2Fe3Fe=3Fe2，不能实现该反应的原电池是()A正极为 Cu，负极为 Fe，电解质溶液为 FeCl3 溶液B正极为 C，负极为 Fe，电解质溶液为 Fe(NO3)3 溶液C正极为 Ag，
17、负极为 Fe，电解质溶液为 Fe2(SO4)3 溶液D正极为 Ag，负极为 Fe，电解质溶液为 CuSO4 溶液答案：D解析：由 2Fe3Fe=3Fe2得出负极反应式为 Fe2e=Fe2，正极反应式为 2Fe32e=2Fe2，可知负极材料为铁，正极材料为不比铁活泼的导体，电解质溶液中必须有 Fe3，故选 D。6下列装置能形成原电池且灵敏电流计指针发生偏转的是()答案：A解析：A、符合原电池的构成条件，而铁与氯化铁能发生自发的氧化还原反应，A 正确；B、能形成原电池，但上端灵敏电流计不发生偏转，B 错误；C、电极相同，不能构成原电池，C 错误；D、乙醇是非电解质，不能构成原电池，D 错误；答案选
18、 A。7下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()答案：A解析：A、锌比铜活泼，铜作正极，发生电极反应式为 2H2eH2，故正确；B、不能自发发生氧化还原反应，不能构成原电池，故错误；C、不能自发发生氧化还原反应，不能构成原电池，故错误；D、没有形成闭合回路，故错误。8将等质量的镁球和铜球用导线连接在一铁棒上，平行插入CuSO4 溶液中(如图)，一段时间后，关于两球高度的说法正确的是()A左端高 B右端高C一样高 D无法确定答案：B解析：镁的活泼性比铜活泼，镁是负极，逐渐溶解，铜是正极，溶液中的铜离子放电生成铜，生成的铜覆盖在铜的表面，故杠杆会右端上翘，观察选项，故选 B。9如图
19、是课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光装置。下列说法不正确的是()A锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片B氢离子在铜片表面被还原C装置中存在“化学能 电能 光能”的转换D如果将硫酸换成橙汁，导线中不会有电子流动答案：D解析：A、铜锌原电池中，Cu 作正极，锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片，故 A 正确；B、铜锌原电池中，Cu 作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以 Cu 上有气泡生成，氢离子在铜片表面被还原，故 B 正确；C、原电池中化学能转化为电能，LED 灯发光时，电能转化为光能，故 C 正确；D、橙汁显酸性也能作电解质溶液，所以将硫酸换成橙汁，仍然构成原电池，所以导
20、线中有电子流动，故 D 错误；故选 D。10某化学电源的工作原理如图。下列说法不正确的是()A采用多孔金属作电极可增大电极接触面积，提高对气体的吸附能力B通 H2 的电极作负极，发生氧化反应C通 O2 的电极发生的电极反应：O24e4H2H2OD该电池工作时发生的主要能量转化形式为化学能转化为电能和热能答案：C解析：A.多孔活性金属电极铂电极具有较强的吸附性，可增大电极接触面积，提高对气体的吸附能力，故 A 正确；B.氢氧燃料电池中，氢气失电子发生氧化反应，通氢气的电极为原电池的负极，故 B 正确；C.通入氧气的电极是原电池的正极，在碱性条件下，氧气得电子被还原，发生的电极反应为：O24e2H
21、2O=4OH，故 C 错误；D.燃料电池是将化学能转化为电能的装置，该装置也有部分的化学能转化为热能，故 D 正确；故选 C。二、非选择题(共 5 题，共 50 分)11由 A、B、C、D 四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属 A 不断溶解C 的质量增加A 上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的 pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。A2e=A2Cu22e=Cu变大DABC12(1)某种氢氧燃料电池是用固体金属化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别
22、为：A 极：2H22O24e=2H2O；B 极：O24e=2O2则 A 极是电池的_极；电子从该极_(填“流入”或“流出”)。(2)有人以化学反应：2ZnO24H=2Zn22H2O 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的 O2、H、Zn2进行工作。则原电池的负极材料是_，发生的电极反应为_。负流出锌2Zn4e=2Zn2解析：(1)A 上还原剂失电子，A 极是电池的负极；电子从该极经导线流出；(2)负极是还原剂失电子，是锌，发生的电板反应是2Zn4e=2Zn213(1)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，请利用反应“Cu2Ag=2A
23、gCu2”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：该电池的负极材料是_；若导线上转移电子 2.5 mol，则正极生成银_克。Cu270(2)现有 A、B、C、D 四种金属片，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；把 C、D 用导线连接后同时侵入稀硫酸溶液中，D 发生还原反应；把 A、C 用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为 A导线C。根据上述情况，回答下列问题：在中，金属片_发生氧化反应。在中，金属片_作负极。如果把 B、D 用导线连接后同时侵入稀硫酸溶液，则金属片_上有气泡产生。上述四种金属的活动顺序是_。BCDBACD解析：(1)负极上化合价
24、升高，被氧化，即 Cu 为负极材料；正极电极反应式为 AgeAg，因此生成银的质量为 2.5108 g270 g；(2)根据原电池的工作原理，正极上产生气泡，即 A 作正极，发生还原反应，B 作负极，发生氧化反应；根据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，即 C 为负极；根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即 A 为负极，C 为正极，活泼金属作负极，因此金属性的强弱为 BACD，B、D 用导线连接，B 为负极，D 为正极，D 上有气泡产生；根据的分析，金属性强弱：BACD。14现有反应：Ba(OH)28H2O2NH4Cl=2NH3BaCl210H2O，FeH2
25、SO4=FeSO4H2。试回答下列问题：(1)两反应中属于吸热反应的是_(填序号，下同)，能设计成原电池的是_。(2)FeCu 原电池的装置如图所示。铁作_(填“正极”或“负极”)，溶液中 H向_(填“铁”或“铜”)电极方向移动。正极的现象是_，负极的电极反应式为_。若反应过程中有 0.2 mol 电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为_L。负极铜有气泡产生Fe2eFe22.24解析：(1)本题考查常见放热反应，以及原电池的构成，常见吸热反应有多数的分解反应、C 和水蒸气、C 和 CO2 的反应、Ba(OH)28H2O 和 NH4Cl 的反应、盐类水解等，因此属于吸热反应的是；构成原电
26、池首先能发生氧化还原反应，没有化合价的变化，不属于氧化还原反应，不能构成原电池，故错误；存在化合价的变化，属于氧化还原反应，能构成原电池，故正确；(2)考查原电池的工作原理和电极反应式的书写，铁比铜活泼，因此铁作负极，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，因此 H向铜电极移动；铜极上的电极反应式为 2H2eH2，铜极上的现象有气泡产生；负极上铁失去电子，即 Fe2eFe2；正极上的电极反应是 2H2eH2，因此转移 0.2 mol 电子，产生氢气的体积为 0.222.4/2 L2.24 L。15某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号电极
27、材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Al、Mg稀盐酸偏向 Al2Al、Cu稀盐酸偏向 Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Al、Mg氢氧化钠溶液偏向 Mg5Al、Zn浓硝酸偏向 Al试根据上表中的实验现象回答下列问题：(1)实验 1、2 中 Al 所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)_(2)对实验 3 完成下列填空：铝为_极，电极反应式：_石墨为_极，电极反应式：_电池总反应式：_(3)实 验4中 铝 作 负 极 还 是 正 极 _，理 由 是_写出铝电极的电极反应式：_(4)解释实验 5 中电流计指针偏向铝的原因：_否负2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2
28、AlCl33H2负极在 NaOH 溶液中，Al 与 NaOH 溶液反应，Mg 与 NaOH 溶液不反应Al3e4OH=AlO22H2OAl 在浓硝酸中发生钝化，Zn 在浓硝酸中发生反应，被氧化，Al 是原电池的正极解析：考查原电池的构成、电极反应式的书写、原电池的正负极的判断，(1)实验 1 中：Mg、Al 都能与盐酸反应，因为 Mg 的活动性比 Al 强，因此 Mg 作负极，Al 作正极，实验 2 中：铝与盐酸反应，铜不与盐酸反应，因此 Al 作负极，Cu 作正极，综上所述，两个实验中铝所作的电极不同；(2)实验 3 中铝与盐酸发生氧化还原反应，反应方程式为 2Al6HCl2AlCl33H2，Al 作负极，其电极反应式为 Al3eAl3或 2Al6e2Al3；根据石墨作正极，电极反应式为 2H2eH2或 6H6e3H2；总电池反应式为 Al6HCl2AlCl33H2；(3)实验 4 中：虽然镁比铝活泼，但是镁不与氢氧化钠反应，而铝与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，即 2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2，因此铝作负极，电极反应式为：Al3e4OHAlO22H2O；(4)Al 在浓硝酸中发生钝化，Zn 在浓硝酸中发生反应，被氧化，因此锌作负极，铝作正极。
