第7讲 化学反应与电能-【讲·测·练】2023-2024学年高一化学同步辅导（人教版2019必修第二册）

高一化学同步辅导（人教版必修第二册） 第7讲 化学反应与电能 【内容导航】 1．原电池的工作原理 2．原电池原理的应用 3．化学电池 一、原电池的工作原理 1．实验探究——化学能转化为电能 【实验1】将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中。 实验现象：锌片：________________，有________产生；铜片：___________。 实验结论或解释：锌与稀硫酸反应生成________，铜与稀硫酸________。 【实验2】用导线连接锌片和铜片。 实验现象：锌片：________________；铜片：________________。 实验结论或解释：锌_______电子，变为______，_______在铜片上_______电子生成________。 【实验3】用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表。 实验现象：电流表指针发生________。 实验结论：说明产生了________。 2．Cu-Zn原电池的工作原理 (1)Zn比Cu活泼，锌________电子，变为________： 锌片：________________________ (________反应) (2)电子经过导线流向________，产生电流，________在铜片上________电子生成________: 铜片：________________________ (________反应) 在特定的装置中使氧化反应和还原反应分别在不同区域进行，氧化还原反应中产生的电子通过导体发生定向移动，形成电流。 3．原电池的工作原理 (1)原电池的概念及本质 将________转化成________的装置称为原电池，在原电池中发生的化学反应一般是___________反应。 (2)原电池的工作原理 电极名称 负极 正极 电极材料 __________金属 ________________金属或________非金属 反应类型 外电路电子流向 由______极沿导线流向______极 内电路离子移向 阳离子向______极移动，阴离子向______极移动移动 能量转化形式 ________能转化成________能 原电池总反应 (3)原电池的构成条件 ①两个电极为两种________不同的金属（或一种为________的非金属）。 ②________溶液。 ③电极、导线和电解质溶液形成____________。 ④自发进行的____________反应。 【课堂探究】 1．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是(　　) A．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag B．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4 D．C＋CO22CO 2．如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是(　　) A．N上有气体放出 B．M为负极，N为正极 C．电解质溶液中H＋浓度减小 D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N 【归纳小结】 (1)电极名称的判断方法 (2)原电池中电子、离子的移动规律 在原电池中，电子在导线中定向移动(由负极流出，流入正极)，离子在溶液中定向移动(阳离子移向正极，阴离子移向负极)，即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”，它们共同组成了一个完整的闭合回路。 【即学即练1】下列各组材料中，不能组成原电池的是(　　) A B C D 两极材料 Zn片，石墨 Cu片，Ag片 Zn片，Cu片 Fe片，Cu片 插入溶液 H2SO4 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸 【即学即练2】如图所示，a的金属活动性在氢之前，b为碳棒。关于该装置的说法中，正确的是(　　) A．a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应 B．碳棒上有气体逸出，溶液中c(H＋)增大 C．导线上有电流，电流方向a→b D．反应后a极质量减小 二、原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________，加快了反应，使产生H2的速率加快。 2．比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属为______极，活动性弱的金属为______极。 例如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性________。 3．原电池的设计 (1)将已知的氧化还原反应拆分为两个半反应：氧化反应和还原反应。 (2)选择电极材料和电解质溶液：要结合原电池的电极反应特点和两个半反应选