5.3.2 化学变化中的能量变化（第2课时）-【帮课堂】高一化学同步学与练（沪科版2020必修第二册）

5.3.2 化学能与电能的转化 ( 学习聚焦 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 铜-锌原电池 1．实验现象 图1，铜片上 无现象 ，锌片上 有无色气泡 。 图2，铜片上 有无色气泡 ，电流表的指针 发生偏转 。 2．铜锌原电池的电极反应式 锌片为 负 极，发生 氧化 反应，电极反应式为 Zn－2e－== Zn2＋ ； 铜片为 正 极，发生 还原 反应，电极反应式为 2H+ + 2e－== H2↑ 。 该反应的总化学方程式为 Zn + 2H+== Zn2＋+ H2↑ 。 3．闭合回路：锌失去的电子经 导线 流向铜电极，同时锌离子进入溶液，溶液中的氢离子向铜电极移动，从而形成闭合回路。 【即学即练1】某同学按如图所示的装置做实验，并把实验情况归纳成几条，你认为叙述合理的是 ①锌为正极，铜为负极 ②电解质溶液的pH值不变 ③电流表的指针发生偏转 ④铜极上有气泡产生 ⑤溶液中的正离子向负极移动 ⑥电流方向是由铜极经导线流向锌极 A．①③⑥ B．②④⑤ C．③④⑥ D．①③⑤ 【答案】C 【解析】锌比铜活泼，所以锌是负极，在反应中被消耗，失去的电子经导线流向铜电极。溶液中的H+移向铜棒，在铜棒上得电子产生氢气。答案为C。 知识点02 原电池的形成条件和工作原理 1．形成条件 （1）电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）有电解质存在。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 （4）发生的反应是自发进行的氧化还原反应。 2．工作原理 负极：失电子，发生氧化反应。 正极：得电子，发生还原反应。 说明：有的电池形成的原理不一定是氧化还原反应，比如浓差电池，是通过浓度差来产生电流的。 【即学即练2】用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经一段时间工作后，下列说法正确的是 A．Zn片是正极，Cu片是负极 B．电流方向是从Zn经外电路流向Cu C．电解液的pH保持不变 D．Cu片上有气泡产生 【答案】D 【解析】铜是正极，溶液中的H+移向铜棒，在铜棒上得电子产生氢气。答案为D。 知识点03 化学电源 1．放电之后不可再充电的化学电池叫 一次电池 ，如 锌锰干电池，锌银纽扣电池 。 2．放电之后可再充电，反复使用的化学电池叫 二次电池 ，如 铅酸蓄电池，锂离子电池 。 3．将燃料和氧化剂反应，使化学能直接转化为电能的化学电池叫 燃料电池 ，如 氢燃料电池，甲醇燃料电池 。 【即学即练3】下列有关电池的说法不正确的是 A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 【答案】B 【解析】铜锌原电池工作时，锌是负极，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，选项B的说法是不正确的。答案为B。 知识点04 电解池 原电池与电解池的比较： 原电池 电解池 示例 装置特征 无电源，两极材料不同 有电源，两极材料可以相同，也可以不同 电极名称 正极、负极 阳极、阴极 溶液中 离子流向 __正___离子移向正极（填“正”或“负”） __负___离子移向负极 __正__离子移向阴极 __负__离子移向阳极 电极反应 负极发生_氧化__反应（填“氧化”或“还原”），正极发生__还原_反应 阴极发生_还原_反应 阳极发生_氧化_反应 能量转化 __化学__能转化为_电_能 __电_能转化为_化学_能 反应特征 自发进行的氧化还原反应 非自发进行的氧化还原反应 联系 两者均发生氧化还原反应 【即学即练4】如下图所示，甲乙两装置的电极材料和电解质溶液均相同，则两装置中相同的是 ( 饱和 食盐水（ 含 酚酞） C F e ) ( C Fe 饱和 食盐水（ 含 酚酞） )A．在碳电极上所发生的电极反应 B．在铁电极附近的溶液先变红色 ( 甲 乙 )C．铁极与导线连接处的电流方向 D．碳电极既不会变大也不会减小 【答案】D 【解析】甲装置没有电源，是原电池，铁作负极，石墨作正极。乙装置有电源，是电解池，石墨作阳极，铁作阴极。在两个装置中，石墨只起导电的作用，所以质量没有变化。答案为D。 ( 常见考法 ) 常见考法一 原电池的形成条件和工作原理 【例1】某电池总反应为Fe+2Fe3+3Fe2+，下列与此电池总反应不符的原电池是 A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C．铁片、锌片、Fe2(SO4