第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（人教版2019）

第2课时　化学反应与电能 [核心素养发展目标]　1.设计实验认识构成原电池的条件。2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。3.了解原电池工作原理的应用。 一、原电池构成条件及工作原理 1.火力发电——化学能间接转化为电能 化学能热能机械能电能 其中能量转换的关键环节是燃烧(氧化还原反应)。 思考1　火力发电的缺点是什么？ 提示　①煤炭是不可再生能源，会造成能源危机；②煤炭燃烧会产生污染性气体；③经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低。 2.原电池——化学能直接转化为电能 (1)实验探究 实验装置 实验现象 铜片：没有变化 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 铜片：有气泡产生 锌片：逐渐溶解 电流表：指针发生偏转 实验结论 锌与稀硫酸反应产生氢气，而铜与稀硫酸不反应 锌失去电子，经导线流向铜片，H+在铜片上得到电子被还原生成H2 导线中有电流通过，反应过程中产生了电能 (2)原电池 ①概念：将化学能转化为电能的装置。 ②本质：发生氧化还原反应。 ③电极：负极：电子流出的一极，发生氧化反应； 正极：电子流入的一极，发生还原反应。 (3)原电池工作原理 思考2　结合上述实验和课本原电池原理示意图，分析说明该原电池的电极和导线、电解质溶液中的导电微粒分别是什么，并说明其移动方向。 提示　电极(锌片、铜片)和导线中的导电微粒是电子，从负极流出，经导线流向正极；电解质溶液中的导电微粒是阳离子H+、阴离子S，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 总结 原电池总反应式：Zn+2H+===Zn2++H2↑。 (4)原电池的构成条件 思考3　(1)图1装置中的铜起什么作用？铜能否用锌代替？铜能用什么物质代替？ 提示　铜作正极，能导电。若用锌代替铜，两极活泼性相同，不能构成原电池。能用石墨、较不活泼的金属等代替铜。 (2)图2中将锌片换成铜，能形成原电池吗？ 提示　不能，无自发进行的氧化还原反应。 (3)图2中用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗？ 提示　不能，酒精是非电解质，不导电。 总结 1.判断正误 (1)火力发电过程中，机械能转化为电能是整个能量转化的关键(　　) (2)原电池的电极材料必须是金属(　　) (3)原电池工作时，正极与负极转移电子数相同(　　) (4)在锌铜原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液流回锌(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2.按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为　　　　(填电极名称)，判断依据：　　　　；  铜电极的名称是　　　，溶液中的Cu2+移向　　　(填“Cu”或“X”)电极。  (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为　　　　(填电极名称)，判断依据：　　 　　； 铜电极的名称是　　　　　　，溶液中的Ag+移向　　　　(填“Cu”或“X”)电极。X电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　。  答案　(1)负极　锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)　正极　Cu (2)正极　铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)　负极　X　Ag++e-===Ag 电极名称的判断方法 二、原电池工作原理的应用 思考　用Zn和稀硫酸反应制氢气时，为了使反应加快，常常加入少量CuSO4溶液，请问这是为什么？ 提示　锌和置换出的铜、稀硫酸构成了原电池，可以加快反应进行。 1.加快氧化还原反应的进行 在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应加快。 2.比较金属的活动性 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性：A>B。 3.设计原电池 (1)给定氧化还原反应设计原电池 一般给定氧化还原反应的还原剂作负极，氧化剂作电解质溶液，比负极活动性弱的金属或石墨等能导电的非金属作正极。 如：利用Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag的氧化还原反应可设计原电池。 该电池负极为Cu，电极反应式为Cu-2e-===Cu2+，正极为石墨(C)，电极反应式为2Ag++2e-===2Ag。 (2)简易电池的设计与制作 根据原电池原理，设计水果电池和制作简易电池，体会原电池的构成要素。 例　同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。 [提出问题]　影响自制电池效果的因素有哪些？ [查阅资源]　电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。 [实验探究]　Ⅰ.按如图连接水果电池。 Ⅱ.实验记录如下： 序号 电极 电极间距 水果种类 电流表示数(μA) ① Cu—Al 2.0 cm 西红柿 78.5 ② Cu—Fe 2.0 cm 西红柿 70.3 ③ Al—Al 2.0 cm 西红柿 0 ④ Cu—Al 2.0 cm 柠檬 45.7 ⑤ Cu—Al 1.0 cm 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm 柠檬 104.5 [解释与结论] (1)实验①②③的目的是　　　　。  对比实验①②③得出的结论是　　　　。  (2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验　　　　(填序号)。对比④⑤得出的结论是　　　　。  [反思与探讨] (3)水果电池中，水果的作用是　　　　。  (4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为　　　　， 构成水果电池的其他要素还有　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　。  答案　(1)探究电极材料对电池效果的影响　在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好　(2)①④　在其他条件相同时，电极间距越小，电流越大，电池效果越好　(3)作电解质溶液 (4)两极金属活动性不同　能发生自发的氧化还原反应　形成闭合回路　有电解质溶液 1.判断正误 (1)原电池中，负极材料的活动性一定强于正极材料的活动性(　　) (2)只要是自发的放热的化学反应就可以设计为原电池(　　) (3)原电池的负极上一定发生氧化反应，故负极本身质量一定减轻(　　) (4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 2.现有如下两个反应： A：H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O B：Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 (1)根据上述两个反应的本质，　　　　(填字母)反应能设计成原电池，其原因是　　　　。  (2)将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极：　　　　　　　　　　　　　　，　　　　；  正极：　　　　　　　　　　　　　　，　　　　。  ②画出装置图并标明电极材料、电解质溶液和电子流向。 ③若导线上通过2 mol电子，则负极质量减轻　　　　g。  答案　(1)B　A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为氧化还原反应，有电子转移　(2)①Cu-2e-===Cu2+　氧化反应　2Fe3++2e-===2Fe2+　还原反应 ② ③64 1.(2023·辽宁抚顺高一校联考期中)下列各组材料组成如图装置，电流表指针能发生偏转的是(　　) 选项 A B C D M 石墨 Zn Fe Al N Ag Ag Cu Al P 稀硫酸 蔗糖溶液 FeCl3溶液 NaOH溶液 答案　C 解析　Ag、石墨与稀硫酸都不反应，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选A；蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选B；铁的活泼性大于铜，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，Fe、Cu、FeCl3溶液构成原电池，电流表指针能发生偏转，故选C；M、N两个电极相同，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选D。 2.(2024·石家庄高一期中)某化学兴趣小组设计了一个如图所示的水果电池，下列有关该电池的说法正确的是(　　) A.锌片作正极 B.电子流向：锌片→导线→LED灯→铜片→柠檬→锌片 C.铜片上发生还原反应，质量一定增加 D.水果种类会影响LED灯的亮度 答案　D 解析　锌的金属活动性大于铜，所以锌片作负极，A错误；电子只能经过外电路导线进行移动，不能经过内电路电解质进行移动，B错误；铜片作正极，无金属析出，故铜片质量不变，C错误。 3.(2023·安徽芜湖一中高一质检)a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线连接两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为(　　) A.b>a>d>c B.b>d>a>c C.b>a>c>d D.b>d>c>a 答案　A 解析　若a、b相连，电流由a经导线流向b，a为正极，则金属活动性：b>a；若c、d相连，d极质量减小，d为负极，则金属活动性：d>c；a、c相连，c极上产生大量气泡，c为正极，则金属活动性：a>c；a、d相连，H+移向d极，d为正极，则金属活动性：a>d；所以金属活动性顺序由强到弱：b>a>d>c，A项正确。 4.(2024·广西钦州高一段考)某兴趣小组依据反应Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu探究原电池的工作原理，将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入硫酸铜溶液中构成如图1装置。 (1)该反应的能量变化可用图2中的　　　　(填“甲”或“乙”)表示。  (2)若断开K，锌片上　　　(填“有”或“无”，下同)氧化还原反应发生，导线上　　　电流产生。  (3)连接K，锌片上的电极反应式为　　　　　　　　。2 min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29 g，则导线中通过电子的物质的量为　　　　mol。  答案　(1)甲　(2)有　无　(3)Zn-2e-===Zn2+　0.02 解析　(1)Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu是置换反应，也是放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，图甲符合。(2)若K断开，不能形成原电池，但Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu反应继续进行，则锌片上有氧化还原反应发生，导线上无电流产生。(3)由图1知，连接K，构成原电池，Zn作负极，电极反应为Zn-2e-===Zn2+，2 min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29 g，由Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu可知，溶解锌的物质的量和析出铜的物质的量相等，设转移电子的物质的量为x mol，x mol×65 g·mol-1+x mol×64 g·mol-1=1.29 g，解得x=0.02。 　　　　 课时对点练　[分值：100分] (选择题1~12题，每小题5分，共60分) 题组一　原电池工作原理 1.(2023·云南玉溪第一中学高一期中)下列关于原电池的叙述正确的是(　　) A.原电池是将化学能转变为电能的装置 B.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属 C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D.原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向负极 答案　A 解析　构成原电池的正极和负极的材料必须是能导电的材料，电极材料可以是金属，也可以是非金属，如石墨等，B错误；在原电池中，负极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误；原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误。 2.(2024·江苏靖江高一期中)西红柿中含有矿物盐、有机酸等，某同学利用如图所示装置探究原电池工作原理。下列说法不正确的是(　　) A.该装置可将电能转化为化学能 B.Cu电极表面产生的气体是H2 C.电子由Zn电极经导线流入Cu电极 D.Zn电极是该电池的负极 答案　A 解析　该装置为原电池装置，可将化学能转化为电能，A错误；锌比铜活泼，故锌电极是该电池的负极，铜电极为正极，Cu电极表面产生的气体是H2，电子由负极经外电路流向正极，故电子由Zn电极经导线流入Cu电极，B、C、D正确。 3.(2024·广州高一期中)原电池装置中X、Y为两金属电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，下列对此装置的说法正确的是(　　) A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.移向X电极、Y电极上有氢气产生 C.X电极上发生的是还原反应，Y电极上发生的是氧化反应 D.若两电极分别为Cu和Fe，则X为Cu，Y为Fe 答案　B 解析　电子从负极经外电路流向正极，即X为负极，Y为正极，则外电路的电流方向为Y→外电路→X，A错误；原电池中阴离子向负极移动，则移向X电极，Y为正极，氢离子在Y电极得电子生成氢气，B正确；X电极(负极)上发生的是氧化反应，Y电极(正极)上发生的是还原反应，C错误；若两电极分别为Cu和Fe，金属活动性强的作负极，因此X为Fe，Y为Cu，D错误。 4.(2024·重庆高一期中)锌铜原电池的装置如图，下列说法正确的是(　　) A.若用乙醇代替CuSO4溶液，则也能构成原电池 B.铜电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.电子由锌电极流出，经电解质溶液传递到铜电极 D.电池工作时，溶液中的Cu2+向锌电极迁移 答案　B 解析　原电池中发生总反应：Zn+Cu2+===Zn2++Cu，锌作负极，铜作正极，正极Cu2+得电子，电子由负极流出经导线传递到正极，阳离子向正极迁移，B正确，C、D错误；乙醇是非电解质，构成原电池需要电解质溶液，A错误。 5.(2023·深圳高一校联考期中)海水电池为探索深海提供了能源保障。一种锂⁃海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，下列关于该电池的描述正确的是(　　) A.正极上发生氧化反应 B.电流由Li流向石墨 C.Li+由正极向负极迁移 D.电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑ 答案　D 解析　锂⁃海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，电池的正极上发生还原反应，A错误；电池中电流由正极流向负极，故电流由石墨流向Li，B错误；电池中阳离子移向正极，故Li+由负极向正极迁移，C错误；负极Li失电子生成Li+，正极水得电子生成氢氧根离子和氢气，故电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑，D正确。 题组二　原电池工作原理的应用 6.(2024·辽宁本溪高一段考)比较X、Y、Z、W四种金属的活动性，方案及相关现象如下： ①将四种金属各自浸入稀硫酸中，只有W表面无气泡产生； ②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中，X上产生气泡； ③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中，Z极质量减小。 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　) A.Z>Y>X>W B.Z>X>Y>W C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W 答案　A 解析　①中W表面无气泡产生，说明金属活动性W最弱；②中X上产生气泡，说明金属活动性：Y>X；③中Z极质量减小，Z为负极，说明金属活动性：Z>Y，故选A。 7.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+，能实现该反应的原电池是(　　) 选项 A B C D 正极 Ag C Fe Cu 负极 Fe Fe Zn Fe 电解质溶液 FeCl3 FeCl2 Fe2(SO4)3 CuSO4 答案　A 解析　A中原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+，正确；B中没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，错误；C中锌比铁活泼，锌作负极，总反应的离子方程式为Zn+2Fe3+===2Fe2++Zn2+，错误；D中原电池总反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu，错误。 8.(2024·山东淄博高一期中)下列各组材料组成如图装置，能形成原电池且M作正极的是(　　) 选项 M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Ag Zn 蔗糖溶液 C Ag Fe FeCl3溶液 D Al Mg NaOH溶液 答案　C 解析　锌是负极，铜是正极，即M作负极，A不选；蔗糖是非电解质，不能形成原电池，B不选；铁是负极，银是正极，即M作正极，C选；铝和氢氧化钠溶液反应，镁是正极，铝是负极，即M作负极，D不选。 9.某实验小组同学设计如图所示对比实验，探究原电池的构成条件，下列相关说法不正确的是(　　) 实验1 实验2 实验3 实验装置 实验现象 ①锌粒逐渐变小； ②铜丝远离锌粒的一端有气泡产生 无明显现象 ①锌粒逐渐变小； ②锌粒上有气泡产生； ③铜丝无明显变化 A.实验1形成原电池，将化学能转化为电能 B.实验1中锌粒作负极，铜丝作正极 C.对比实验1和实验2，说明形成原电池可以使Cu与稀硫酸反应 D.对比实验1和实验3，说明形成原电池需要导线连成闭合回路 答案　C 解析　实验1中形成原电池，化学能转化为电能，锌粒作负极，发生失电子的氧化反应：Zn-2e-===Zn2+，铜丝作正极，H+在正极得电子发生还原反应：2H++2e-===H2↑，A、B正确；实验1的本质是锌粒与稀硫酸的反应，C错误；原电池需要形成闭合回路，D正确。 10.下列有关原电池的说法正确的是(　　) A.将反应2Fe3++Fe===3Fe2+设计为原电池，则可用Zn作负极，Fe作正极，FeCl3为电解质 B.铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D.任何放热反应都可以设计成原电池 答案　B 解析　Fe作负极，活泼性比Fe弱的金属或石墨棒作正极，所以不能用Zn作负极，故A错误；Al遇到浓硝酸会钝化，Cu与浓硝酸反应，Cu作负极，故B正确；电子由负极(锌)流向正极(铜)，故C错误。 11.(2024·福建德化高一期中)某学生用如图所示装置研究原电池的工作原理，下列说法错误的是(　　) A.装置Ⅰ中铜棒上没有气体产生 B.装置Ⅱ中Zn棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为2H++2e-===H2↑ C.装置Ⅱ与Ⅲ中正极生成的物质质量之比为1∶32时，Zn棒的质量变化相等 D.当装置Ⅲ电路中转移1 mol电子，负极和正极质量变化之差为1 g 答案　D 解析　装置Ⅰ因没有形成闭合回路，不是原电池装置，铜棒上没有气体产生，A正确；装置Ⅱ与Ⅲ中负极电极反应为Zn-2e-===Zn2+，装置Ⅱ中正极电极反应为2H++2e-===H2↑，装置Ⅲ中正极电极反应为Cu2++2e-===Cu，正极生成的物质质量之比为1∶32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，B、C正确；装置Ⅲ是原电池装置，锌作负极：Zn-2e-===Zn2+，铜作正极：Cu2++2e-===Cu，当装置Ⅲ电路中转移1 mol电子，负极和正极质量变化之差为=0.5 g，D错误。 12.按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示(　　) ①c(Ag+)　②c(N)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A.①③　B.②④　C.①③⑤　D.②④⑤ 答案　C 解析　N不参加反应，因此c(N)不变，②不符合图像变化；负极反应式为Fe-2e-===Fe2+，正极反应式为Ag++e-===Ag，则a棒的质量逐渐减小，b棒的质量逐渐增大，c(Ag+)逐渐减小，①③符合图像变化，④不符合图像变化；由电极反应式可知，每溶解56 g铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减小，⑤符合图像变化。 13.(12分)回答下列问题。 (1)请设计一个原电池，可自发进行反应：Cu+2Ag+===Cu2++2Ag，该电池的两电极分别为铜棒、银棒，请在方框中画出该实验的装置图。该电池中，电子的流向为　　　　　　　　　　　　。  (2)该电化学装置的能量变化形式为　　　　　　　　。若开始时两电极质量相等，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上两电极的质量差为　　　g。  答案　(1) 　从Cu电极沿导线流向Ag电极　(2)化学能转化为电能　28 解析　(1)Cu+2Ag+===Cu2++2Ag可自发进行，设计成原电池时，负极为铜棒，正极为银棒，AgNO3为电解质溶液。该电池中电子从负极沿导线流向正极，即从Cu电极沿导线流向Ag电极。 (2)负极上Cu-2e-===Cu2+、正极上2Ag++2e-===2Ag，电路中转移0.2 mol电子，负极上消耗0.1 mol Cu，正极上生成0.2 mol Ag，则两电极的质量差为6.4 g+21.6 g=28 g。 14.(18分)几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如表所示： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 (1)该实验的目的是探究水果种类和　　　　　　对水果电池电流的影响。  (2)该实验所用装置中，负极的材料是　　　　，该装置将　　　　转化为电能。  (3)能表明水果种类对电流有影响的实验编号是　　　　和　　　　。  (4)请你再提出一个可能影响水果电池电流的因素：　　　　　　　　。  答案　(1)电极间距离　(2)锌片　化学能　(3)2　3　(4)水果的酸性(电解质溶液浓度) 解析　(1)实验1和2的电极间距离不同，导致电流强度有差异。(3)实验2和3电极间距离相同，水果种类不同，导致电流强度不同。(4)不同水果中电解质溶液的浓度不同，导电能力不同，电流强度不同。 15.(10分)(2024·厦门高一段考)化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计了相同条件下如图1(6 mol·L-1的H2SO4溶液)、图2(6 mol·L-1的NaOH溶液)的两个实验。 ①图1中放电时H+向　　　　 (填“镁片”或“铝片”)移动。  ②图2中铝片为　　　　极，其电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有　　　　 (填字母)。  A.利用原电池反应判断金属活动性强弱时应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 C.初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值 D.电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同 (2)一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气，反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图3中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是　　　　(填字母)。  A.滴加少量的CuSO4溶液 B.滴加少量的浓硫酸 C.加入少量的ZnSO4固体 D.加入少量的CH3COONa固体 答案　(1)①铝片　②负　Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-　③AD　(2)B 解析　(1)①图1中镁作负极，铝作正极，放电时氢离子向铝片移动。②图2中铝为负极，镁为正极，负极上电极反应式为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-。③初中所学的金属活动性顺序仍是正确的，仍有实用价值，因为一些特殊的化学反应，如铝能与NaOH反应而镁不行，使得部分金属性相对弱的金属作负极，说明利用原电池反应判断金属活动性强弱时应注意选择合适的介质，A正确，B、C错误。 (2)Zn置换出单质铜，与硫酸构成原电池，加快反应速率，但是生成氢气的量变少，A错误；对反应没有明显影响，生成气体的速率不变，C错误；生成弱酸醋酸，降低了溶液中氢离子浓度，反应速率减小，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 化学反应与电能 第2课时 第六章　第一节 <<< 核心素养 发展目标 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。 3.了解原电池工作原理的应用。 2 内容索引 一、原电池构成条件及工作原理 二、原电池工作原理的应用 课时对点练 随堂演练　知识落实 3 原电池构成条件及工作原理 > < 一 1.火力发电——化学能间接转化为电能 化学能 能 能 电能 其中能量转换的关键环节是 (氧化还原反应)。 热 一、原电池构成条件及工作原理 机械 燃烧 火力发电的缺点是什么？ 思考1 提示　①煤炭是不可再生能源，会造成能源危机； ②煤炭燃烧会产生污染性气体； ③经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低。 实验装置       2.原电池——化学能直接转化为电能 (1)实验探究 实验现象 铜片：_________ 锌片：__________ ___________ 铜片：__________ 锌片：_________ 电流表：______ ______ 实验结论 锌与稀硫酸反应产生氢气，而铜与稀硫酸不反应 锌 电子，经导线流向 ，H+在铜片上 电子被还原生成H2 导线中有 通过，反应过程中产生了_____ 没有变化 逐渐溶解， 有气泡产生 有气泡产生 逐渐溶解 指针发 生偏转 失去 铜片 得到 电流 电能 (2)原电池 ①概念：将 能转化为 能的装置。 ②本质：发生 反应。 ③电极：负极：电子 的一极，发生 反应； 正极：电子 的一极，发生 反应。 化学 电 氧化还原 流出 氧化 流入 还原 (3)原电池工作原理 思考2　结合上述实验和课本原电池原理示意图，分析说明该原电池的电极和导线、电解质溶液中的导电微粒分别是什么，并说明其移动方向。 提示　电极(锌片、铜片)和导线中的导电微粒是电子，从负极流出，经导线流向正极；电解质溶液中的导电微粒是阳离子H+、阴离子S，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 原电池总反应式：___________________。 总结 负极 氧化反应 Zn-2e-===Zn2+ 正极 还原反应 2H++2e-===H2↑ Zn+2H+===Zn2++H2↑ (4)原电池的构成条件 思考3　(1)图1装置中的铜起什么作用？铜能否用锌代替？铜能用什么物质代替？ 提示　铜作正极，能导电。若用锌代替铜，两极活泼性相同，不能构成原电池。能用石墨、较不活泼的金属等代替铜。 (2)图2中将锌片换成铜，能形成原电池吗？ 提示　不能，无自发进行的氧化还原反应。 (3)图2中用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗？ 提示　不能，酒精是非电解质，不导电。 活泼性不同 总结 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 1.判断正误 (1)火力发电过程中，机械能转化为电能是整个能量转化的关键 (2)原电池的电极材料必须是金属 (3)原电池工作时，正极与负极转移电子数相同 (4)在锌铜原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液流回锌 应用体验 × √ × × 2.按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为　　　　(填电极名称)，判断依据：______________________________ ________；  铜电极的名称是　　　，溶液中的Cu2+移向　　　(填“Cu”或“X”)电极。 应用体验 负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性 比Cu强) 正极 Cu (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为　　　　(填电极名称)，判断依据：______________________________ ________； 铜电极的名称是　　　，溶液中的Ag+移向　　　(填“Cu”或“X”)电极。X电极上的电极反应式为　　　　　　　。 应用体验 正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性 比Ag强) 负极 X Ag++e-===Ag 归纳总结 电极名称的判断方法 返回 > < 二 原电池工作原理的应用 用Zn和稀硫酸反应制氢气时，为了使反应加快，常常加入少量CuSO4溶液，请问这是为什么？ 思考 提示　锌和置换出的铜、稀硫酸构成了原电池，可以加快反应进行。 1.加快氧化还原反应的进行 在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应加快。 2.比较金属的活动性 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性： 。 A>B 3.设计原电池 (1)给定氧化还原反应设计原电池 一般给定氧化还原反应的还原剂作负极，氧化剂作电解质溶液，比负极活动性弱的金属或石墨等能导电的非金属作正极。 如：利用Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag的氧化还原反应可设计原电池。 该电池负极为Cu，电极反应式为_______________，正极为石墨(C)，电极反应式为__________________。 Cu-2e-===Cu2+ 2Ag++2e-===2Ag (2)简易电池的设计与制作 根据原电池原理，设计水果电池和制作简易电池，体会原电池的构成要素。 例　同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。 [提出问题]　影响自制电池效果的因素有哪些？ [查阅资源]　电极材料，电极间距，水果种类 对自制水果电池的效果可能有影响。 [实验探究]　Ⅰ.按如图连接水果电池。 Ⅱ.实验记录如下： 序号 电极 电极间距 水果种类 电流表示数(μA) ① Cu—Al 2.0 cm 西红柿 78.5 ② Cu—Fe 2.0 cm 西红柿 70.3 ③ Al—Al 2.0 cm 西红柿 0 ④ Cu—Al 2.0 cm 柠檬 45.7 ⑤ Cu—Al 1.0 cm 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm 柠檬 104.5 [解释与结论] (1)实验①②③的目的是　　　　 。  对比实验①②③得出的结论是_____________________________________ ___________________。  (2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验______ (填序号)。对比④⑤得出的结论是_________________________________ _______________________。 探究电极材料对电池效果的影响 在其他条件相同时，电极材料活泼性差别 越大，电池效果越好 ①④ 在其他条件相同时，电极间距越小， 电流越大，电池效果越好 [反思与探讨] (3)水果电池中，水果的作用是　　　　 。  (4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为________ _____________， 构成水果电池的其他要素还有_____________________ ______、　　　　　　 、　　　　　　 。 作电解质溶液 属活动性不同 两极金 能发生自发的氧化还原 反应 形成闭合回路 有电解质溶液 1.判断正误 (1)原电池中，负极材料的活动性一定强于正极材料的活动性 (2)只要是自发的放热的化学反应就可以设计为原电池 (3)原电池的负极上一定发生氧化反应，故负极本身质量一定减轻 (4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应 应用体验 × × × × 2.现有如下两个反应： A：H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O B：Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 (1)根据上述两个反应的本质，　　　(填字母)反应能设计成原电池，其原因是____________________________________________________ ___________。 应用体验 B A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为氧化还原反应， 有电子转移 (2)将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极：　　　　　　　，　　 　　；  正极：　　　　　 　　　，　　　 　。  应用体验 Cu-2e-===Cu2+ 氧化反应 2Fe3++2e-===2Fe2+ 还原反应 ②画出装置图并标明电极材料、电解质溶液和电子流向。 ③若导线上通过2 mol电子，则负极质量减轻　　　g。  应用体验 答案　 64 返回 随堂演练　知识落实 选项 A B C D M 石墨 Zn Fe Al N Ag Ag Cu Al P 稀硫酸 蔗糖溶液 FeCl3溶液 NaOH溶液 1.(2023·辽宁抚顺高一校联考期中)下列各组材料组成如图装置，电流表指针能发生偏转的是 √ 1 2 3 4 Ag、石墨与稀硫酸都不反应，不能构成原电池， 电流表指针不能发生偏转，故不选A； 蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能构成原 电池，电流表指针不能发生偏转，故不选B； 铁的活泼性大于铜，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，Fe、Cu、FeCl3溶液构成原电池，电流表指针能发生偏转，故选C； M、N两个电极相同，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选D。 1 2 3 4 2.(2024·石家庄高一期中)某化学兴趣小组设计了一个如图所示的水果电池，下列有关该电池的说法正确的是 A.锌片作正极 B.电子流向：锌片→导线→LED灯→铜片→ 柠檬→锌片 C.铜片上发生还原反应，质量一定增加 D.水果种类会影响LED灯的亮度 √ 1 2 3 4 锌的金属活动性大于铜，所以锌片作负极，A错误； 电子只能经过外电路导线进行移动，不能经过 内电路电解质进行移动，B错误； 铜片作正极，无金属析出，故铜片质量不变， C错误。 1 2 3 4 3.(2023·安徽芜湖一中高一质检)a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线连接两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极上产生大量气泡；a、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A.b>a>d>c B.b>d>a>c C.b>a>c>d D.b>d>c>a 1 2 3 4 √ 1 2 3 若a、b相连，电流由a经导线流向b，a为正极，则金属活动性：b>a；若c、d相连，d极质量减小，d为负极，则金属活动性：d>c；a、c相连，c极上产生大量气泡，c为正极，则金属活动性：a>c；a、d相连，H+移向d极，d为正极，则金属活动性：a>d；所以金属活动性顺序由强到弱：b>a>d>c，A项正确。 4 4.(2024·广西钦州高一段考)某兴趣小组依据反应Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu探究原电池的工作原理，将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入硫酸铜溶液中构成如图1装置。 (1)该反应的能量变化可用图2中的　　　(填“甲”或“乙”)表示。  1 2 3 4 甲 1 2 3 Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu是置换反应，也是放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，图甲符合。 4 若K断开，不能形成原电池，但Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu反应继续进行，则锌片上有氧化还原反应发生，导线上无电流产生。 (2)若断开K，锌片上　　　(填“有”或“无”，下同)氧化还原反应发生，导线上　　　电流产生。 1 2 3 4 有 无 (3)连接K，锌片上的电极反应式为　　　　　　　。2 min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29 g，则导线中通过电子的物质的量为　　　mol。 1 2 3 4 Zn-2e-===Zn2+ 0.02 返回 1 2 3 由图1知，连接K，构成原电池，Zn作负极，电极反应为Zn-2e-===Zn2+，2 min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29 g，由Zn+ CuSO4===ZnSO4+Cu可知，溶解锌的物质的量和析出 铜的物质的量相等，设转移电子的物质的量为x mol， x mol×65 g·mol-1+x mol×64 g·mol-1=1.29 g，解得 x=0.02。 4 课时对点练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A A B B D A A C 题号 9 10 11 12 答案 C B D C 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1) 　 从Cu电极沿导线流向Ag电极 (2)化学能转化为电能　28 13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)电极间距离　 (2)锌片　化学能　 (3)2　3　 (4)水果的酸性(电解质溶液浓度) 14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 (1)①铝片　 ②负　Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-　 ③AD　 (2)B 15. 题组一　原电池工作原理 1.(2023·云南玉溪第一中学高一期中)下列关于原电池的叙述正确的是 A.原电池是将化学能转变为电能的装置 B.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属 C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D.原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向负极 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 构成原电池的正极和负极的材料必须是能导电的材料，电极材料可以是金属，也可以是非金属，如石墨等，B错误； 在原电池中，负极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误； 原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 2.(2024·江苏靖江高一期中)西红柿中含有矿物盐、有机酸等，某同学利用如图所示装置探究原电池工作原理。下列说法不正确的是 A.该装置可将电能转化为化学能 B.Cu电极表面产生的气体是H2 C.电子由Zn电极经导线流入Cu电极 D.Zn电极是该电池的负极 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 该装置为原电池装置，可将化学能转化为电能，A错误； 锌比铜活泼，故锌电极是该电池的负极，铜电极为正极， Cu电极表面产生的气体是H2，电子由负极经外电路流向 正极，故电子由Zn电极经导线流入Cu电极，B、C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 3.(2024·广州高一期中)原电池装置中X、Y为两金属电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，下列对此装置的说法正确的是 A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.移向X电极、Y电极上有氢气产生 C.X电极上发生的是还原反应，Y电极上发生的 是氧化反应 D.若两电极分别为Cu和Fe，则X为Cu，Y为Fe √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 电子从负极经外电路流向正极，即X为负极，Y为正极，则外电路的电流方向为Y→外电路→X，A错误； 原电池中阴离子向负极移动，则移向X电极，Y为正极，氢离子在Y电极得电子生成氢气，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 X电极(负极)上发生的是氧化反应，Y电极(正极) 上发生的是还原反应，C错误； 若两电极分别为Cu和Fe，金属活动性强的作负极， 因此X为Fe，Y为Cu，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 4.(2024·重庆高一期中)锌铜原电池的装置如图，下列说法正确的是 A.若用乙醇代替CuSO4溶液，则也能构成原电池 B.铜电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.电子由锌电极流出，经电解质溶液传递 到铜电极 D.电池工作时，溶液中的Cu2+向锌电极迁移 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 原电池中发生总反应：Zn+Cu2+===Zn2++Cu，锌作负极，铜作正极，正极Cu2+得电子，电子由负极流出经导线传 递到正极，阳离子向正极迁移，B正确，C、 D错误； 乙醇是非电解质，构成原电池需要电解质溶 液，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 5.(2023·深圳高一校联考期中)海水电池为探索深海提供了能源保障。一种锂⁃海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，下列关于该电池的描述正确的是 A.正极上发生氧化反应 B.电流由Li流向石墨 C.Li+由正极向负极迁移 D.电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 锂⁃海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，电池的正极上发生还原反应，A错误； 电池中电流由正极流向负极，故电流由石墨流向Li，B错误； 电池中阳离子移向正极，故Li+由负极向正极迁移，C错误； 负极Li失电子生成Li+，正极水得电子生成氢氧根离子和氢气，故电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题组二　原电池工作原理的应用 6.(2024·辽宁本溪高一段考)比较X、Y、Z、W四种金属的活动性，方案及相关现象如下： ①将四种金属各自浸入稀硫酸中，只有W表面无气泡产生； ②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中，X上产生气泡； ③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中，Z极质量减小。 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A.Z>Y>X>W 　B.Z>X>Y>W　　 C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 ①中W表面无气泡产生，说明金属活动性W最弱； ②中X上产生气泡，说明金属活动性：Y>X； ③中Z极质量减小，Z为负极，说明金属活动性：Z>Y，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 选项 A B C D 正极 Ag C Fe Cu 负极 Fe Fe Zn Fe 电解质溶液 FeCl3 FeCl2 Fe2(SO4)3 CuSO4 7.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+，能实现该反应的原电池是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 A中原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+，正确； B中没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，错误； C中锌比铁活泼，锌作负极，总反应的离子方程式为Zn+2Fe3+=== 2Fe2++Zn2+，错误； D中原电池总反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 选项 M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Ag Zn 蔗糖溶液 C Ag Fe FeCl3溶液 D Al Mg NaOH溶液 8.(2024·山东淄博高一期中)下列各组材料组成如图装置，能形成原电池且M作正极的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 答案 对点训练 锌是负极，铜是正极，即M作负极，A不选； 蔗糖是非电解质，不能形成原电池，B不选； 铁是负极，银是正极，即M作正极，C选； 铝和氢氧化钠溶液反应，镁是正极，铝是负极，即M作负极，D不选。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练   实验1 实验2 实验3 实验装置     实验现象 ①锌粒逐渐变小； ②铜丝远离锌粒的一端有气泡产生 无明显现象 ①锌粒逐渐变小； ②锌粒上有气泡产生； ③铜丝无明显变化 9.某实验小组同学设计如图所示对比实验，探究原电池的构成条件，下列相关说法不正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 A.实验1形成原电池，将化学能转化为电能 B.实验1中锌粒作负极，铜丝作正极 C.对比实验1和实验2，说明形成原电池可以使Cu与稀硫酸反应 D.对比实验1和实验3，说明形成原电池需要导线连成闭合回路 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 实验1中形成原电池，化学能转化为电能，锌粒作负极，发生失电子的氧化反应：Zn-2e-===Zn2+，铜丝作正极，H+在正极得电子发生还原反应：2H++2e-===H2↑，A、B正确； 实验1的本质是锌粒与稀硫酸的反应，C错误； 原电池需要形成闭合回路，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 10.下列有关原电池的说法正确的是 A.将反应2Fe3++Fe===3Fe2+设计为原电池，则可用Zn作负极，Fe作正极， FeCl3为电解质 B.铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D.任何放热反应都可以设计成原电池 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 Fe作负极，活泼性比Fe弱的金属或石墨棒作正极，所以不能用Zn作负极，故A错误； Al遇到浓硝酸会钝化，Cu与浓硝酸反应，Cu作负极，故B正确； 电子由负极(锌)流向正极(铜)，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 11.(2024·福建德化高一期中)某学生用如图所示装置研究原电池的工作原理，下列说法错误的是 A.装置Ⅰ中铜棒上没有气体 产生 B.装置Ⅱ中Zn棒逐渐溶解， 铜棒电极反应式为2H++2e-===H2↑ C.装置Ⅱ与Ⅲ中正极生成的物质质量之比为1∶32时，Zn棒的质量变化 相等 D.当装置Ⅲ电路中转移1 mol电子，负极和正极质量变化之差为1 g √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 装置Ⅰ因没有形成闭合回路， 不是原电池装置，铜棒上没 有气体产生，A正确； 装置Ⅱ与Ⅲ中负极电极反应 为Zn-2e-===Zn2+，装置Ⅱ中正极电极反应为2H++2e-===H2↑，装置Ⅲ中正极电极反应为Cu2++2e-===Cu，正极生成的物质质量之比为1∶32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，B、C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 装置Ⅲ是原电池装置，锌作 负极：Zn-2e-===Zn2+，铜作 正极：Cu2++2e-===Cu，当装 置Ⅲ电路中转移1 mol电子， 负极和正极质量变化之差为=0.5 g，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 12.按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示 ①c(Ag+)　②c(N)　③a棒的质 量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A.①③　 B.②④　 C.①③⑤　 D.②④⑤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 N不参加反应，因此c(N)不变，②不符合图像变化； 负极反应式为Fe-2e-===Fe2+，正极反应式为Ag++e-===Ag，则a棒的质量逐渐减小，b棒的质量逐渐增大，c(Ag+)逐渐减小，①③符合图像变化，④不符合图像变化； 由电极反应式可知，每溶解56 g铁 转移2 mol电子，有216 g银从溶液 中析出，故随着反应的进行，溶液 的质量减小，⑤符合图像变化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 13.回答下列问题。 (1)请设计一个原电池，可自发进行反应：Cu+2Ag+===Cu2++2Ag，该电池的两电极分别为铜棒、银棒，请在方框中画出该实验的装置图。该电池中，电子的流向为　　　　　　　　　 　　　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 从Cu电极沿导线流向Ag电极 答案 综合强化 Cu+2Ag+===Cu2++2Ag可自发进行，设计成原电池时，负极为铜棒，正极为银棒，AgNO3为电解质溶液。该电池中电子从负极沿导线流向正极，即从Cu电极沿导线流向Ag电极。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 负极上Cu-2e-===Cu2+、正极上2Ag++2e-===2Ag，电路中转移0.2 mol电子，负极上消耗0.1 mol Cu，正极上生成0.2 mol Ag，则两电极的质量差为6.4 g+21.6 g=28 g。 (2)该电化学装置的能量变化形式为　　　　　　 　　。若开始时两电极质量相等，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上两电极的质量差为 　　　g。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 化学能转化为电能 28 答案 综合强化 实验1和2的电极间距离不同，导致电流强度有差异。 14.几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如表所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (1)该实验的目的是探究水果种类和　　　 　　对水果电池电流的影响。 电极间距离 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 答案 综合强化 实验2和3电极间距离相同，水果种类不同，导致电流强度不同。 (2)该实验所用装置中，负极的材料是　　　　，该装置将　　　　转化为电能。 (3)能表明水果种类对电流有影响的实验编号是　　　和　　　。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 锌片 化学能 2 3 答案 综合强化 不同水果中电解质溶液的浓度不同，导电能力不同，电流强度不同。 (4)请你再提出一个可能影响水果电池电流的因素：__________________ __________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 水果的酸性(电解质 溶液浓度) 答案 综合强化 15.(2024·厦门高一段考)化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)某同学利用原电池反应检 测金属的活动性顺序，设计 了相同条件下如图1(6 mol·L-1 的H2SO4溶液)、图2(6 mol·L-1的NaOH溶液)的两个实验。 ①图1中放电时H+向　　　　(填“镁片”或“铝片”)移动。  铝片 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 图1中镁作负极，铝作正极，放电时氢离子向铝片移动。 答案 综合强化 ②图2中铝片为　　极，其电极反应式为　 　　　　　　。 负 图2中铝为负极，镁为正极，负极上电极反应式为Al-3e-+4OH-=== [Al(OH)4]-。 Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有　　　　(填字母)。  A.利用原电池反应判断金属活动性强弱时应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 C.初中所学的金属活动性顺 序已过时，没有实用价值 D.电极不变，电解质溶液不 同，电极反应也可能不同 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 初中所学的金属活动性顺序仍是正确的，仍有实用价值，因为一些特殊的化学反应，如铝能与NaOH反应而镁不行，使得部分金属性相对弱的金属作负极，说明利用原电池反应判断金属活动性强弱时应注意选择合适的介质，A正确，B、C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (2)一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气，反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图3中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是　　　　(填字母)。  A.滴加少量的CuSO4溶液 B.滴加少量的浓硫酸 C.加入少量的ZnSO4固体 D.加入少量的CH3COONa固体 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 Zn置换出单质铜，与硫酸构成原电池，加快反应速率，但是生成氢气的量变少，A错误； 对反应没有明显影响，生成气体的速率不变，C 错误； 生成弱酸醋酸，降低了溶液中氢离子浓度，反应 速率减小，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 返回 答案 综合强化 第六章　第一节 <<< 本课结束 $$null