1.2 第1课时 原电池的工作原理(课件PPT)-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修1（鲁科版）

该高中化学课件聚焦原电池的工作原理及应用，通过铜锌原电池实验现象导入，从氧化还原反应本质过渡到化学能与电能转化，借助实验分析表格、微思考问题等学习支架，帮助学生构建原电池构成条件、电极反应等认知体系。 其亮点在于以“思维建模”（电极反应式书写三步法）培养科学思维，结合金属活动性比较实验、原电池设计实例（如Cu与AgNO3反应设计）落实科学探究与实践。学生能提升模型建构和问题解决能力，教师可通过结构化资料和典例优化教学效率。

第2节　化学能转化为电能 ——电池 学习目标 重点难点 1.能分析、解释原电池的工作原理，并能设计简单的原电池。 2.能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 3.能从物质变化和能量变化的角度分析新型电池的研发和利用，培养责任意识和创新精神。 重点 1.原电池的工作原理及电极反应方程式的书写 2.常见化学电源工作原理分析 难点 原电池思维模型的建构 第一课时　原电池的工作原理 新知探究(一)——原电池的工作原理 新知探究(二)——原电池原理的应用 课时跟踪检测 目录 新知探究(一)——原电池的工作原理 1.探秘铜锌原电池 装置图 现象 检流计的指针发生偏转，锌片质量_____，铜片质量_____ 实 验 分 析 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 _____ 电极反应 Zn-2e-==Zn2+ Cu2++2e-==Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由锌片沿导线流向铜片 离子迁移方向 阴离子向负极迁移；阳离子向_____迁移 电池反应 Zn+Cu2+==Zn2++Cu 减少 增加 Cu片 正极 [微思考]　盐桥电池中，盐桥的作用是什么? 提示：盐桥相当于原电池的内电路，属于离子导体，起到了传导离子、形成闭合回路的作用。 2.原电池的工作原理 (1)原电池的定义 把_______直接转化为_____的装置。 (2)原电池的构成条件 ①两个活泼性不同的导体作电极； ②电极材料均插入电解质溶液中； ③能形成闭合回路； ④能自发发生氧化还原反应。 化学能 电能 (3)原电池的两极 [微思考]　若铝与镁用导线连接，分别插入到稀硫酸及氢氧化钠溶液中，镁均为负极吗? 负极 一般较为活泼的电极；电子流出的电极；发生氧化反应的电极 正极 一般较为不活泼的电极；电子流入的电极；发生还原反应的电极 提示：镁与铝在稀硫酸中镁为负极，在氢氧化钠溶液中镁为正极。由此可知，正负极材料在判断时，不能只根据金属的活动性强弱，还要看电极在电解质溶液中的活动性。 (4)闭合回路 电子流向 负极 正极 离子 移动方向 阳离子 移向正极 阴离子 移向负极 (5)电极反应与电池反应 电极反应 定义 每个电极或是发生失去电子的变化——氧化，或是发生获得电子的变化——还原，分别相当于氧化还原反应的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫作电极反应 表达 电极上物质的变化情况以及电子的转移情况可以用电极反应式表示 电池 反应 在电池中，正极上得电子的数目和负极上失电子的数目相等。电池的两个电极反应组成电池的总反应，这个总反应叫作电池反应 [典例]　某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。 (1)按如图甲所示连接装置，若a与b不连接，此时铁电极上的现象为 __________________。  [解析]　若a、b不相连，则铁与硫酸铜发生置换反应。 有紫红色金属析出 [典例]　某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。 (2)按如图甲所示，若a与b连接。 ①此时铁电极是电源的____极，反应完毕，取出铜电极干燥，称量发现铜电极的质量______(填“增大”“减小”或“不变”)。  ②此时溶液中硫酸根离子向____电极移动。  [解析]　若a与b相连，则铁电极为负极，铜电极为正极，反应完毕后铜电极的质量增加。此时，电解质溶液中硫酸根离子向铁电极移动。 负 增大 铁 [典例]　某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。 (3)按如图乙所示连接装置。 ①电子由____电极向____电极移动，盐桥中的氯离子进入____________。  ②铁电极上所发生的反应为_____________；若取出盐桥，则灯泡______　　　　(填“不变”“变暗”或“熄灭”)。  [解析]　乙装置中，铁为负极，电子由铁电极经导线向铜电极移动，若取出盐桥，装置没有了内电路，灯泡熄灭。 铁 铜 FeSO4溶液 Fe-2e-==Fe2+ 熄灭 |思维建模|一般电极反应式的书写方法 第一步： 列物质标得失 负极发生氧化反应，正极发生还原反应；标出参加反应的微粒和得失电子数 第二步： 看环境配守恒 在电解质溶液的环境中要生成稳定的电极产物，即H+、OH-、H2O等是否参加反应；遵守电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒 第三步： 两式加验总式 两电极反应式相加，与电池反应对照验证 √ 题点(一)　原电池的判断 1.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(　　) 题点多维训练 解析：装置B、C中无自发的氧化还原反应；D不能形成闭合回路；只有A能形成原电池，在铜电极上有氢气产生。 2.在图中的8个装置中，属于原电池的是 (　　) A.①②③⑤⑧ B.③④⑥⑦ C.④⑥⑦ D.③⑤⑦ √ 解析：构成原电池的条件是活动性不同的金属或金属和非金属，导线相连，并且插入电解质溶液中，构成闭合回路。①不能形成闭合回路，不能构成原电池；②电极相同，不能构成原电池；③符合原电池的构成条件；④酒精属于非电解质，不能构成原电池；⑤符合原电池的构成条件，属于原电池；⑥不符合原电池的构成条件；⑦符合原电池的构成条件，属于原电池；⑧中不能形成回路，不能构成原电池。 √ 题点(二)　原电池的工作原理 3.实验室用铁片、铂片和AgNO3溶液组成原电池，则正极的电极反应式为(　) A.Fe-3e-==Fe3+ B.Fe-2e-==Fe2+ C.2H2O+O2+4e-==4OH- D.Ag++e-==Ag 解析：在此原电池中，铁片、铂片分别为负极和正极，总反应为Fe+2AgNO3==2Ag+Fe(NO3)2，正极的电极反应为Ag++e-==Ag。 4.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是 (　　) A.碳棒上有气体放出，溶液酸性减弱 B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动，电子从a极流向b极 D.a极上发生氧化反应 解析：电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性a>b(碳棒)，所以a为原电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a-ne-==an+(氧化反应)，b(正)极：nH++ne-==H2↑(还原反应)，由于正极放电消耗H+，溶液中H+减少，pH增大。在外电路中，电子由a极流出经导线流向b极。 √ 5.利用图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是_______。(填字母)  A.甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C.乙溶液中S向铜片方向移动 D.乙中电流从铜片经导线流向锌片 解析：甲中没有构成闭合回路，不能形成原电池，A错误；甲烧杯中Cu不与H2SO4反应，铜片表面没有气泡，B错误；电解质溶液中的阴离子向负极移动，则硫酸根离子向Zn极移动，C错误；Cu为正极，Zn为负极，电流从Cu片经导线流向Zn片，D正确。 D 5.利用图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (2)变化过程中能量转化的形式主要是甲为____________________； 乙为__________________。  解析：甲中Zn与稀硫酸反应生成氢气，放出热量，化学能转化为热能，乙中构成原电池，化学能转化为电能。 化学能转化为热能 化学能转化为电能 5.利用图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (3)乙中锌电极的电极反应式为______________； 铜电极的电极反应式为_______________。  解析：乙中Zn电极为负极，电极反应式为Zn-2e-==Zn2+。Cu电极为正极，电极反应式为2H++2e-==H2↑。 Zn-2e-==Zn2+ 2H++2e-==H2↑ 5.利用图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (4)乙装置反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为______。  解析：Cu电极反应式为2H++2e-==H2↑，当有0.4 mol电子发生转移，生成 0.2 mol氢气，标准状况下体积为4.48 L。 4.48 L 5.利用图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (5)原电池在工作时，下列反应不可能 作为原电池工作时发生的反应的是_____(填字母)。  A.CH4+2O2==CO2+2H2O B.2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 C.NaOH+HCl==NaCl+H2O D.2H2+O2==2H2O 解析：甲烷和氧气反应，该反应属于氧化还原反应且能自发进行，可作为原电池工作时的反应，A正确；铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁，是能自发进行的氧化还原反应，B正确；该反应不是氧化还原反应，不能作为原电池工作时发生的反应，C错误；氢气与氧气反应生成水，是能自发进行的氧化还原反应，D正确。 C 新知探究(二)——原电池原理的应用 导学设计 某学习小组欲设计Fe+2H+==Fe2++H2↑的实验装置。 两组同学的实验设计如图所示。 1.两组同学设计的装置均能看到有气泡产生，但是小组②冒气泡的速率更快，为什么? 提示：由于小组②铜与铁形成了原电池，加快了反应速率。 2.小组②的部分同学将铁片与未知的金属片相连接，插入到稀硫酸中设计原电池，未知金属片溶解，结果铁片上有气泡冒出，试判断该金属与铁的活动性强弱? 提示：由实验现象判断，形成原电池时，该未知金属为负极，铁片为正极，因此该未知金属的活动性大于铁。 1.加快化学反应速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。如实验室制H2时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，反应加快。 2.比较金属的活动性强弱 ①一般做负极的金属比做正极的活泼。 ②电极质量减少，做负极，较活泼。 ③有气体生成、电极质量不断增加或不变，做正极，较不活泼。 系统融通知能 3.设计原电池 (1)理论上，自发的氧化还原反应，可以设计成原电池。 (2)外电路 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。 (4)设计原电池的思路(以Cu与AgNO3反应为例) 明确 两极反应 正极：2Ag++2e-==2Ag 负极：Cu-2e-==Cu2+ 选择 电极材料 负极材料一般为失电子的物质，如Cu 正极材料一般为导电性材料且活泼性较差，如C、Ag等 选择电 解质溶液 不含盐桥：参与正极反应的氧化剂，如AgNO3溶液 含盐桥：负极溶液一般含负极金属离子，如Cu2+ 正极溶液为参与正极反应的氧化剂，如AgNO3溶液 画装置图 注明电极材料和溶液成分 1.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 题点多维训练 实验 装置 部分实验 现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 (　　) A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c √ 解析：根据原电池中负极的活动性一般大于正极判断。由第一个装置a极质量减小，可知a极是负极，金属活动性：a>b，对于第二个装置，依据还原性规律知，金属活动性：b>c，第三个装置的金属活动性：d>c，由第四个装置电流从a→d，则电子从d→a，故金属活动性：d>a。 2.将等质量的两份锌粉装入A、B两试管中，分别加入过量的稀硫酸，并向A试管中加入少量CuSO4溶液。下列图像表示产生H2的体积V(相同状况下)与时间t的关系，其中正确的是 (　　) √ 解析：A试管中加入少量CuSO4溶液，发生反应Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4，则Cu、Zn、稀硫酸构成原电池，加快产生H2的速率，但由于A试管中有少量Zn与CuSO4发生反应生成Cu，故A试管中反应生成的H2比B试管中的少。 3.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：____________________。  (2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。 正极反应式： ________________；负极反应式：_______________。 2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 2Fe3++2e-==2Fe2+ Cu-2e-==Cu2+ 解析：首先分析Fe3+与Cu反应中的氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电池。依据反应：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+，Cu失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的铂丝，或导电的非金属如石墨棒，电解质溶液选用FeCl3溶液。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 一、选择题 1.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，电子流出的一极是负极，该电极被还原 D.原电池放电时，电流的方向是从负极到正极 15 14 解析：构成原电池的正、负极可以用金属电极与非金属电极，如碳做电极，故A项错误；原电池中电子流出的一极发生氧化反应，故C项错误；电流的方向是从正极经外电路流向负极，与电子流动的方向是相反的，故D项错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.有关铜锌原电池电极的判断正确的是 (　　) A.锌电极是负极 B.发生还原反应的是负极 C.质量减轻的电极是正极 D.电子流出的电极是正极 15 14 解析：铜锌原电池中，锌易失电子生成锌离子，电子从锌极流出，发生氧化反应，质量减轻，为负极；铜为正极，发生还原反应。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.下列装置中，能构成原电池的是 (　　) 15 14 解析：酒精为非电解质，A错误；选项B中未使用盐桥，没有形成闭合回路；C项中两个电极材料相同，不能形成原电池；依据原电池的构成条件可知D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 (　　) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的c(S)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15 14 解析：A项，由锌的活泼性大于铜可知，铜电极为正极，在正极上Cu2+得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(S)不变，错误；C项，在乙池中Cu2++2e-==Cu，同时甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池中，由于M(Zn2+)>M(Cu2+)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2+通过阳离子交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+，与此电池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)3溶液组成的原电池 D.铜片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 15 14 解析：由电池反应可知，铁做负极，铁失去电子发生氧化反应。C项中，由于锌的活泼性大于铁，故锌做负极，发生氧化反应，与电池反应不符。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 (　　) A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④ 15 14 解析：电流方向与电子流向相反，①②相连时，电流由②流向①，则金属性①>②；①③相连时，③为正极，则金属性①>③；②④相连时，②上有气泡，则金属性④>②；③④相连时，③的质量减少，则金属性③>④。综上分析，可得金属活动性顺序为①>③>④>②。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.“乌铜走银”制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边焐边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。下列有关“乌铜走银”的说法不正确的是 (　　) A.用铝丝代替银丝，铜器也会变黑 B.走银工序中没有发生化学变化 C.揉黑工序中发生了原电池反应 D.反应的方程式为Cu+Ag2O==2Ag+CuO 15 14 解析：Al比Cu活泼，氧化铝不能被铜还原为铝，故铜器不会变黑，故A错误；走银工序中银没有发生反应，故B正确；揉黑工序中发生了原电池反应，故C正确；电池反应为Cu+Ag2O==2Ag+CuO，故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.下列有关图甲和乙的叙述不正确的是 (　　) A.均发生了化学能转化为电能的过程 B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物 C.工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu D.相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高 15 14 解析：两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化成电能的过程，故A正确；根据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌做负极，铜做正极，铜本身不是反应物，故B错误；锌做负极，电子从负极经外电路流向正极，故C正确；图乙中装置负极金属Zn不与CuSO4溶液接触，不直接发生反应，避免了能量损失，故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.(2025·贵州遵义高二月考)实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3+立即被还原成Fe2+。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是 (　　) A.该原电池的正极反应：Zn-2e-==Zn2+ B.左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去 C.该电池铂电极上有气泡生成 D.该电池总反应：3Zn+2Fe3+==2Fe+3Zn2+ 15 14 解析：Zn失去电子，发生氧化反应，Zn为负极，A项错误；Fe3+被还原为Fe2+，溶液红色逐渐褪去，B项正确；铂电极做正极，无气泡生成，C项错误；该电池反应：Zn+2Fe3+==2Fe2++Zn2+，D项错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 10.近年来电池研发领域涌现出纸电池，电极和电解液均嵌在纸中，如图是以NaCl溶液为电解液的纸电池工作原理。下列说法正确的是 (　　) A.Zn片电势比Cu片高 B.O2在正极上得电子 C.Na+向负极移动 D.电子由Cu片流向Zn片 15 14 解析：锌作负极，Cu作正极，正极的电势比负极的高，则Cu片电势比Zn片高，故A错误；以NaCl溶液为电解液，Zn比Cu活泼，锌作负极，失电子生成Zn2+，铜作正极，空气中O2在正极上得电子生成氢氧根离子，故B正确；原电池中电解液中阳离子向正极移动，则Na+向正极移动，故C错误；电子由负极经外电路流向正极，则电子由Zn片流向Cu片，故D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.(2025·山东莒县一中高二月考)按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示 (　　) ①c(Ag+)　②c(N)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A.①③ B.③④ C.①②④ D.② 15 14 解析：在这个原电池中，负极反应式：Fe-2e-==Fe2+，使a棒的质量减少，正极反应式：Ag++e-==Ag，使b棒增重，溶液中c(N)不变。 √ 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.依据Cd(Hg)+Hg2SO4==3Hg+Cd2++S反应原理，设计出韦斯顿标准电池，其简易装置如图。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A.电池工作时Cd2+向电极B移动 B.反应中每生成a mol Hg转移2a mol电子 C.电极B上发生的反应：Cd(Hg)-4e-==Hg2++Cd2+ D.电极A上发生的反应：Hg2SO4+2e-==2Hg+S 15 14 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析：根据反应原理分析，Cd(Hg)为合金材料，金属的化合价均为0，其中的Cd失电子，做负极，发生的电极反应为Cd(Hg)-2e-==Cd2++Hg；而Hg2SO4得电子，做正极，电极反应式为Hg2SO4+2e-==2Hg+S。原电池中，阳离子向正极移动，电极A为正极，则Cd2+向电极A移动，A错误；根据反应原理：Cd(Hg)+Hg2SO4==3Hg+Cd2++S，每生成3 mol Hg转移2 mol电子，则每生成 a mol Hg转移a mol电子，B错误；Cd(Hg)中Hg的化合价没有变化，仍为0，则电极B上发生的电极反应为Cd(Hg)-2e-==Cd2++Hg，C错误；根据反应原理，在电极A上Hg2SO4得到电子生成Hg单质，电极反应式为Hg2SO4+2e-==2Hg+S，D正确。 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 二、非选择题 13.(6分)(2025·山东日照一中高二月考)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极反应是____________。 (2)装置乙中正极反应是 ______________。 15 14 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 A-2e-==A2+ Cu2++2e-==Cu 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 二、非选择题 13.(6分)(2025·山东日照一中高二月考)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题： (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____________。  15 14 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 变大 D>A>B>C 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15 14 解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H+的消耗，pH变大。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.(15分)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示。 (1)若A为稀盐酸，则Al片做___极，该电极的电极反应式为______________，Cu片电极反应式为________________。  14 15 解析：Al⁃盐酸⁃Cu构成的原电池，Al为负极，电极反应式为Al-3e-==Al3+；Cu为正极，电极反应式为2H++2e-==H2↑。 负 Al-3e-==Al3+ 2H++2e-==H2↑ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.(15分)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示。 (2)若A为NaOH溶液，则Al片做____极，该电极的电极反应式为 _________________________。  14 15 解析：Al⁃NaOH溶液⁃Cu构成的原电池，Al为负极，电极反应式为Al-3e-+4OH-==[Al(OH)4]-。 负 Al+4OH--3e-==[Al(OH)4]- 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.(15分)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示。 (3)若A为浓HNO3，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 0~t1 s时，原电池的负极是_____，正极的电极反应式为__________________ ___________，溶液中的H+向____极移动；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，此时______为负极，该电极的电极反应式为_______________。  14 15 Al片 N+2H++e-== 正 NO2↑+H2O Cu片 Cu-2e-==Cu2+ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析：Al⁃浓HNO3⁃Cu构成的原电池，在0~t1时，Al片为负极，正极N在酸性条件下得电子生成NO2和H2O，在原电池中，阳离子向正极移动，即H+向正极移动，由于Al在浓HNO3中发生钝化，生成的氧化膜阻止了反应的进行，此时Cu与浓HNO3反应而导致Cu为负极，电子流动方向发生改变。 14 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.(15分)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示。 (4)若A为稀HNO3，则Cu片为________极，该电极的电极反应式为___________________________。  14 15 解析：Al⁃稀HNO3⁃Cu构成的原电池中Al片为负极，Cu片为正极，该电极上N在酸性条件下得电子生成NO和H2O。 正 N+3e-+4H+==NO↑+2H2O 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 15.(16分)某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。 (1)请填写有关实验现象并得出相关结论。 编号 实验装置 实验现象 1 锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象 2 两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转 3 铜棒表面的现象是____________；电流计指针__________ 有气体生成 发生偏转 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是　 。  ②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是　 。  ③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池形成条件是_____________。  14 15 活泼性不同的两个电极 形成闭合回路 有电解质溶液 解析：实验3中构成原电池，锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子放电，则铜棒表面的现象是有气体生成，电流计指针发生偏转；①实验2和3相比电极不一样，因此可得出原电池的形成条件是有活泼性不同的两个电极。②实验1和3相比实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是形成闭合回路。③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池形成条件是有电解质溶液。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15.(16分)某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。 (2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式：Zn棒： ______________。Cu棒：______________。  14 15 解析：锌是负极，发生失去电子的氧化反应，则Zn棒上发生的电极反应式为Zn-2e-==Zn2+。铜是正极，溶液中的氢离子放电，则Cu棒上发生的电极反应式为2H++2e-==H2↑。 Zn-2e-==Zn2+ 2H++2e-==H2↑ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15.(16分)某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。 (3)实验3的电流是从_____(填“Zn”或“Cu”)棒流出，反应过程中若有 0.4 mol电子发生了转移，则Zn电极质量减轻_____ g。  14 15 解析：实验3中锌是负极，铜是正极，则电流是从Cu棒流出，反应过程中若有0.4 mol电子发生了转移，根据Zn-2e-==Zn2+可知消耗0.2 mol锌，则Zn电极质量减轻0.2 mol×65 g·mol-1=13.0 g。 Cu 13.0 $$