學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二節(jié)化學(xué)能與電能第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能從前在倫敦上流社會，有一位貴族夫人格林太太，幼年時(shí)因蛀牙補(bǔ)過一顆不銹鋼的假牙.不料后來，她又因?yàn)檐嚨湹袅艘活w牙，為了顯示她的富有，她裝了一顆黃金假牙。自此以后,她就經(jīng)常出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀。更奇怪的是，眾多的醫(yī)學(xué)專家為她檢查后,都找不到病因，這位夫人整日感到精神萎靡,找遍各大醫(yī)院會診也不見效果。格林太太的病因到底是什么呢？原來這種病態(tài)與車禍有關(guān)：“車禍—假牙—病癥"。兩顆假牙為活潑性不同的金屬，與唾液中的電解質(zhì)接觸,會產(chǎn)生電流從而刺激神經(jīng)使格林太太頭痛。那么，為何會產(chǎn)生電流呢？一、一次能源和二次能源點(diǎn)撥：電能是當(dāng)今社會應(yīng)用最廣泛的二次能源。二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1．化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能—-火力發(fā)電（1）過程：化學(xué)能eq\o(→，\s\up7(燃燒））__熱能__eq\o（→,\s\up7(蒸汽)）機(jī)械能eq\o（→,\s\up7(發(fā)電機(jī))）電能(2）關(guān)鍵：燃燒(氧化還原反應(yīng)）是使化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵。2．化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能——原電池(1)實(shí)驗(yàn)探究裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①銅片上__無氣泡__銅與稀硫酸__不反應(yīng)__②鋅片上__有氣泡__鋅與稀硫酸__反應(yīng)__③銅片上__有氣泡__,_鋅片__溶解__，電流表指針__偏轉(zhuǎn)__該裝置將__化學(xué)能__轉(zhuǎn)化為__電能__（2)原電池①定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)開_電能__的裝置。②工作原理(以銅－鋅－稀硫酸原電池為例）:電極材料電極名稱電子轉(zhuǎn)移電極反應(yīng)式反應(yīng)類型鋅負(fù)極__失電子____Zn－2e－=Zn2＋____氧化反應(yīng)__銅正極__得電子____2H＋＋2e－=H2↑____還原反應(yīng)__總電極離子反應(yīng)式__Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑__點(diǎn)撥：原電池反應(yīng)的本質(zhì)是一個(gè)自發(fā)的放熱的氧化還原反應(yīng)。1．下列能源中屬于二次能源的是（B）A．天然氣 B．電力C．原煤 D．石油解析：天然氣、原煤、石油均是自然界中以現(xiàn)成形式提供的,屬于一次能源；電力是風(fēng)力、水能、火力等通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化而成的，屬于二次能源.2．“能源分類相關(guān)圖"如右圖所示，下面四組能源選項(xiàng)中，全部符合圖中陰影部分的能源是(C）A．煤炭、石油、沼氣 B．水能、潮汐能、天然氣C．太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能 D．地?zé)崮?、海洋能、核能解析：太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、沼氣、水能、潮汐能等都是來自太陽輻射的能量，是可再生的新能源。3．（2018·四川成都診斷)下面是有關(guān)各種形式能量的相互轉(zhuǎn)化途徑的敘述，其中錯誤的是(B）A．家庭液化氣灶將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮蹷．燈泡將電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽蹸．光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D．太陽能電池將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芙馕觯簾襞輰㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)楣饽苤?還轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿绕渌问降哪堋?．（2017·北京101中學(xué)期中)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是(A）ABCD鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠罟杼柲茈姵亟馕?A項(xiàng)，鋰離子電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故正確；B項(xiàng),太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤；C項(xiàng)，燃燒是放熱反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤;D項(xiàng)，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤。5．（2018·浙江杭州期中)下列關(guān)于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述中，錯誤的是（B）A．化石燃料蘊(yùn)藏的能量來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收利用的太陽能B．太陽能不能直接轉(zhuǎn)化為電能C．物質(zhì)的化學(xué)能可以在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能等為人類所用D．綠色植物發(fā)生光合作用時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來解析:遠(yuǎn)古時(shí)期生物體吸收利用太陽能，經(jīng)過非常復(fù)雜的過程和漫長的時(shí)間形成化石燃料，故A正確；硅光電池、太陽能熱電站能將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，故B錯誤；物質(zhì)的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等能量形式，故C正確；光合作用，即光能合成作用，是植物、藻類和某些細(xì)菌，在可見光的照射下，經(jīng)過光反應(yīng)和暗反應(yīng)，利用光合色素，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放出氧氣的生化過程，把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故D正確。6．下圖裝置能夠組成原電池的是(B）解析：A項(xiàng)兩電極均為Zn，不能形成原電池；B項(xiàng)符合構(gòu)成原電池的條件，能夠形成原電池；C項(xiàng)蔗糖是非電解質(zhì)，其溶液不導(dǎo)電，不能形成原電池；D項(xiàng)兩燒杯中的稀硫酸不連通，不能形成閉合回路,也不能形成原電池。7．(2018·湖南郴州適應(yīng)性測試）如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是(C）A．電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅B．該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C．鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D．電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅解析：A項(xiàng)，銅作正極，鋅作負(fù)極，因此電子由鋅流向銅,故錯誤;B項(xiàng),該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故錯誤；C項(xiàng)，鋅作負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確;D項(xiàng)，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯誤.8．(2018·江西南昌重點(diǎn)中學(xué)模擬)如圖所示的裝置中，M為活動性順序位于氫之前的金屬，N為石墨棒。下列關(guān)于此裝置的敘述中,不正確的是(D)A．N上有氣體放出B．M為負(fù)極,N為正極C．是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置D．導(dǎo)線中有電流通過，電流方向由M到N解析：M為活動性順序位于氫之前的金屬，N為石墨棒，則M為原電池的負(fù)極,石墨為正極，負(fù)極M被氧化，正極生成氫氣，電流由正極經(jīng)外電路流向負(fù)極，即由N流向M，故D項(xiàng)錯誤。知識點(diǎn)一原電池的工作原理問題探究:1．在銅鋅原電池中，電子是怎樣移動的？電子能否通過電解質(zhì)溶液?如果不能，電流是如何形成的？2．若將稀硫酸換作硫酸銅溶液，能否產(chǎn)生電流？電極反應(yīng)有何不同？探究提示：1。由于金屬鋅比金屬銅活潑,鋅失去電子，電子通過導(dǎo)線流向銅片。電子不能通過電解質(zhì)溶液，在稀硫酸中H＋移向銅片，SOeq\o\al(2－,4)移向鋅片,陰陽離子定向移動形成電流.2．將稀硫酸換作硫酸銅溶液，也可以形成原電池，產(chǎn)生電流。鋅為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋，銅為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu,總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu.知識歸納總結(jié)：1．原電池的構(gòu)成條件——“兩極一液一線一反應(yīng)”（1）兩極-—兩種活潑性不同的金屬(或一種為能導(dǎo)電的非金屬)。（2）一液-—電解質(zhì)溶液。(3）一線-—形成閉合回路。(4)一反應(yīng)—-能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。2．原電池工作原理：(1）裝置示意圖：(2）工作原理(以銅、鋅、稀硫酸原電池為例）知識要點(diǎn)實(shí)例電極構(gòu)成負(fù)極：還原性相對較強(qiáng)的金屬正極：還原性相對較弱的金屬或?qū)щ姺墙饘黉\板——負(fù)極銅板——正極電極反應(yīng)負(fù)極：失去電子，氧化反應(yīng)正極：得到電子，還原反應(yīng)負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋正極:2H＋＋2e－=H2電子流向、電流方向外電路：電子由負(fù)極流向正極，電流方向相反；內(nèi)電路：陰離子移向負(fù)極,陽離子移向正極，電流由負(fù)極流向正極外電路：電子由鋅板經(jīng)導(dǎo)線流向銅板內(nèi)電路：SOeq\o\al(2－，4）移向鋅板（負(fù)極）；Zn2＋移向銅板(正極）電極反應(yīng)式與總反應(yīng)式的關(guān)系兩個(gè)電極反應(yīng)式相加,即得總反應(yīng)式負(fù)極:Zn－2e－=Zn2＋正極：2H＋＋2e－=H2總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H23。原電池正負(fù)極的判斷方法：點(diǎn)撥：(1)構(gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬，例如石墨。兩極材料可能參與反應(yīng)，也可能不參與反應(yīng)。（2）兩個(gè)活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池，必須有一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。（3)在判斷原電池正負(fù)極時(shí)，既要考慮金屬活潑的強(qiáng)弱也要考慮電解質(zhì)溶液性質(zhì).如Mg—Al—HCl溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Mg；但是Mg-Al—NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Al,正極為Mg。典例1（2018·淄博高一檢測)如圖所示電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯誤的是(C）A．B極為原電池的正極B．A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸C．C中陽離子向A極移動D．A極發(fā)生氧化反應(yīng)解析:原電池中，負(fù)極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D項(xiàng)正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池,且現(xiàn)象符合題意，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項(xiàng)錯誤。規(guī)律方法指導(dǎo):對于原電池工作原理?？疾榈膸讉€(gè)方面可用口訣幫助記憶：原電池分為兩極；負(fù)極氧化正還原；電子由負(fù)流向正，離子陽正陰向負(fù)?！沧兪接?xùn)練1〕（2018·山東學(xué)考真題）關(guān)于如圖所示原電池的說法正確的是(A)A．Cu為正極,Zn為負(fù)極B．電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片C．正極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋D．Zn發(fā)生還原反應(yīng)解析：在該原電池，Zn作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋；銅作正極,溶液中的H＋在銅電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，電子由負(fù)極(Zn)經(jīng)過導(dǎo)線移向正極（Cu），只有A選項(xiàng)正確。知識點(diǎn)二原電池原理的應(yīng)用問題探究:1．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，能利用這個(gè)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池嗎？為什么?2．鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2時(shí)向溶液中加少量CuSO4后,為什么反應(yīng)速率加快？探究提示:1.不能。因?yàn)樵摲磻?yīng)不是氧化還原反應(yīng)。2．鋅置換出的銅附著在鋅上，銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池。知識歸納總結(jié)：1．加快氧化還原反應(yīng)的速率：（1）原理：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,使溶液中離子運(yùn)動時(shí)相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大.(2）實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，可滴入幾滴硫酸銅溶液，形成原電池，加快反應(yīng)速率。2．比較金屬活潑性強(qiáng)弱:(1)原理：一般原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng).（2)實(shí)例：有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生。由原電池原理可知,金屬活動性A>B。3．設(shè)計(jì)原電池:(1)依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng),首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化），氧化劑（電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原.（2)選擇合適的材料.①電極材料:電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料。②電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。(3）實(shí)例以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu為例eq\x（電極反應(yīng))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(負(fù)極反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋,正極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu)）↓eq\x(\a\al（電極材料，及電解質(zhì))）eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（1負(fù)極：Fe，2正極：Cu或C比Fe的活潑性差的，金屬或?qū)щ姷姆墙饘?3電解質(zhì)：CuSO4溶液)）↓eq\x（裝置圖）典例2某原電池的離子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu,該原電池正確的組成是（C）選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2解析:將Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu拆開兩個(gè)半反應(yīng)：氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng)）：Zn－2e－=Zn2＋.還原反應(yīng)（正極反應(yīng)）：Cu2＋＋2e－=Cu.則電池的負(fù)極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?電解質(zhì)溶液中應(yīng)含Cu2＋。〔變式訓(xùn)練2〕(2018·岳陽高一檢測）把A、B、C、D四塊金屬浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若A、B相連時(shí)，A為負(fù)極;C、D相連時(shí)，D上有氣泡逸出;A、C相連時(shí)，A極質(zhì)量減輕;B、D相連時(shí)，B為正極。則四種金屬的活潑性順序由強(qiáng)到弱排列為(A）A．A>C〉D>B B．A〉C〉B〉DC．B>D>C>A D．A>B〉C〉D解析：A、B相連時(shí)，A為負(fù)極，則說明A與B相比較，A更加活潑;C、D相連，D上有氣泡逸出，則C為原電池的負(fù)極,C比D活潑；A、C相連時(shí)，A極質(zhì)量減輕，A參與了電極反應(yīng),被消耗,應(yīng)是活潑金屬；B、D相連，B為正極，則D是活潑金屬，作原電池的負(fù)極。故四種金屬的活潑性順序由強(qiáng)到弱為A〉C>D>B。1．火電在我國發(fā)電總量中的地位我國是用電大國。2001年我國的火電(火力發(fā)電)量占發(fā)電總量的81。2％。估計(jì)在2050年前后,相對比率會有所變化(水力和其他能源提供的發(fā)電量會逐步增加)，但火電仍將居于首位。2。火電產(chǎn)生的過程火電是通過化石燃料燃燒，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜崴怪癁檎羝酝苿诱羝啓C(jī)，然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。能量轉(zhuǎn)化過程具體如下：化學(xué)能eq\o(→，\s\up7(燃燒))熱能eq\o(→，\s\up7（蒸汽））機(jī)械能eq\o（→,\s\up7（發(fā)電機(jī))）電能其中，燃燒(氧化還原反應(yīng)）是使化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵。氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的過程，電子轉(zhuǎn)移引起化學(xué)鍵的重新組合，同時(shí)伴隨著體系能量的變化.3．化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的思路分析要想使氧化還原反應(yīng)釋放的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?就要設(shè)計(jì)一種裝置，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行，并使其間的電子轉(zhuǎn)移，在一定條件下形成電流.為了使用方便,還需要把可產(chǎn)生的電能以化學(xué)能的形式儲存起來。化學(xué)電池就是這樣的一種裝置。這種裝置可以將氧化還原反應(yīng)體系的能量儲存起來,類似于水庫的蓄水功能?！布磿r(shí)訓(xùn)練〕(2018·山東濟(jì)寧高一期末)下列敘述不正確的是(C)A．根據(jù)一次能源和二次能源的劃分，氫氣為二次能源B．電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用廣泛、使用方便、污染小的一種二次能源C．火力發(fā)電是將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程D．火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化方式是化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能解析：氫氣不能從自然界中直接取得,是二次能源，A正確;電能也是二次能源，且使用方便、污染小,B正確；以煤為燃料,火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化過程為(煤）化學(xué)能eq\o(→,\s\up7（燃燒)）熱能eq\o(→，\s\up7(蒸汽))機(jī)械能eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機(jī)))電能，故C錯誤,D正確。1．（2018·四川成都石室佳興外國語學(xué)校檢測）對原電池的電極名稱，下列敘述中錯誤的是（D)A．電子流入的一極為正極B．比較不活潑的一極為正極C．電子流出的一極為負(fù)極D．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為正極解析：A項(xiàng)，原電池中，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以電子流入的一極為正極，不符合題意；B項(xiàng)，原電池中,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑的電極為正極,不符合題意;C項(xiàng)，原電池中，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,所以電子流出的一極為負(fù)極，不符合題意；D項(xiàng)，原電池中，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，符合題意。2．（2018·河南開封高一月考)下列敘述是某同學(xué)做完銅鋅原電池實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論和認(rèn)識,其中正確的是（D)A．構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必然是兩種金屬B．由銅、鋅作為電極與稀硫酸溶液組成的原電池中，銅是負(fù)極C．電子通過稀硫酸溶液由鋅流向銅，通過稀硫酸溶液時(shí)被氫離子得到而放出氫氣D．銅鋅原電池工作時(shí)，若有13g鋅被溶解，電路中就有0.4mol電子通過解析：兩種活動性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠組成原電池,但不能因此說構(gòu)成原電池電極的材料一定就是金屬，例如，鋅和石墨電極也能跟電解質(zhì)溶液組成原電池；在原電池中，活潑金屬中的電子經(jīng)外電路流向不活潑的金屬，因此活潑的金屬是負(fù)極；電子不能通過電解質(zhì)溶液，應(yīng)該是氫離子在銅極上得到由鋅沿外導(dǎo)線傳遞過來的電子；銅鋅原電池工作時(shí)，鋅失去電子,電極反應(yīng)為：Zn－2e－=Zn2＋，1mol鋅失去2mol電子，13g鋅被溶解時(shí)，電路中有0.4mol電子通過。3．（2018·河北滄州黃驊中學(xué)高一期中）人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電池的電極反應(yīng)式為:Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－.據(jù)此判斷氧化銀是(B）A．負(fù)極，被氧化 B．正極,被還原C．負(fù)極，被還原 D．正極,被氧化解析：電池的電極反應(yīng)式為：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，從中可以看出鋅的化合價(jià)升高，所以鋅為負(fù)極，被氧化了，而氧化銀中的銀化合價(jià)降低，被還原了，故氧化銀為正極，被還原，故B符合題意。4．(2018·湖北校級期中）如圖是化學(xué)課外活動小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置示意圖.下列有關(guān)該裝置的說法正確的是（C）A．銅片為負(fù)極，其附近的溶液變藍(lán)，溶液中有Cu2＋產(chǎn)生B．如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向?qū)⒏淖僀．其能量轉(zhuǎn)化的形式主要是“化學(xué)能→電能→光能"D．如果將稀硫酸換成檸檬汁，LED燈將不會發(fā)光解析：鋅片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，銅片上有氣泡產(chǎn)生，故A錯誤；如果將鋅片換成鐵片，鐵片依然作負(fù)極，電路中的電流方向不會發(fā)生改變，故B錯誤；其能量轉(zhuǎn)化的形式主要是“化學(xué)能→電能→光能”，故C正確；如果將稀硫酸換成檸檬汁,由于檸檬汁中含有檸檬酸，溶液呈酸性，LED燈也會發(fā)光，故D錯誤。5．（2018·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)期末聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)興趣小組按下圖裝置實(shí)驗(yàn)后，所記錄內(nèi)容合理的是(B)實(shí)驗(yàn)記錄①Cu為正極,Zn為負(fù)極；②Zn質(zhì)量減少，Cu質(zhì)量增加;③SOeq\o\al(2－，4)向Cu極移動;④電子流方向是:由Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu片；⑤Zn電極發(fā)生還原反應(yīng)；⑥正極反應(yīng)式:Cu2＋＋2e－=Cu。A．②③④ B．①②④⑥C．①②④⑤ D．②③⑤⑥解析:①Zn比Cu活潑,Zn為負(fù)極，Cu為正極，故正確;②銅為正極，發(fā)生反應(yīng):Cu2＋＋2e－=Cu，銅極質(zhì)量增大，故正確;③原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動,故錯誤；④電子由負(fù)極流向正極，即電子由Zn電極流向Cu電極，故正確；⑤Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，故錯誤；⑥正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Cu2＋＋2e－=Cu,故正確。綜上所述,B正確。6．(2018·湖北荊州監(jiān)利一中月考)如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液,一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（實(shí)驗(yàn)中，不考慮兩球的浮力變化）（D)A．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低；杠桿為絕緣體時(shí)，A端低B端高D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí),A端低B端高；杠桿為絕緣體時(shí),A端高B端低解析:若杠桿是導(dǎo)體，則滴入硫酸銅后，裝置構(gòu)成原電池,鐵是負(fù)極，失去電子,被氧化，銅是正極，溶液中的銅離子得到電子,析出銅,附著在銅電極表面，所以A端低，B端高；若杠桿是絕緣體，不能構(gòu)成原電池,此時(shí)鐵直接和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成的銅附著在鐵表面，質(zhì)量增加，因此A端高，B端低，故D正確。7．下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)的是（D）A．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2eq\o（=，\s\up7（點(diǎn)燃））2H2OC．Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4D．Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑解析：D項(xiàng)中的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。8．（2018·湖北荊州沙市中學(xué)檢測)某原電池的電池反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋,與此電池反應(yīng)不符合的原電池是（C）A．銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池B．石墨、鐵片、Fe（NO3)3溶液組成的原電池C．鐵片、鋅片、Fe2（SO4）3溶液組成的原電池D．銀片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池解析：由題給電池反應(yīng)式可知,鐵失電子應(yīng)作負(fù)極，電解質(zhì)溶液中含有Fe3＋在正極得電子，正極應(yīng)是比鐵活動性差的金屬或非金屬，故C項(xiàng)符合題意.基礎(chǔ)鞏固一、選擇題1．下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是(B）A．①②③④ B．④②①③C．③①②④ D．②①③④解析：③中的鋅作負(fù)極，腐蝕速率最快；④中的鋅與外界不接觸，腐蝕速率最慢；②中的鋅作正極,腐蝕速率比①中的鋅要慢，因此腐蝕速率由慢到快的順序?yàn)棰堍冖佗?，故B正確。2．（2018·河南開封高一期中)下列裝置中，不能構(gòu)成原電池的是（B)解析：A、C、D項(xiàng)都具備兩個(gè)活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液、閉合回路和能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的條件,都構(gòu)成了原電池;B項(xiàng)，蔗糖溶液不是電解質(zhì)溶液,不能構(gòu)成原電池。3．（2018·濟(jì)南高一檢測）某原電池反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，則下列說法正確的是(D)A．硝酸可能為電解質(zhì)溶液B．鋅可能為原電池正極C．鐵的質(zhì)量不變D．銅可能為原電池正極解析:由原電池反應(yīng)的離子方程式知，電池的負(fù)極為鐵,則正極應(yīng)是比鐵不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬；在反應(yīng)中負(fù)極不斷被消耗，由于反應(yīng)中放出了氫氣并生成了Fe2＋,故知電解質(zhì)溶液不是硝酸。由以上分析可知正確選項(xiàng)為D.4．如圖所示的8個(gè)裝置屬于原電池的是（C）A．①④⑤ B．②③⑥C．④⑥⑦ D．⑥⑦⑧5．(新編題)如圖所示的M和N均為原電池，四個(gè)金屬棒的長度和橫截面直徑、導(dǎo)線的長度和橫截面直徑、溶液溫度完全相同，下列說法一定正確的是(D）A．M和N的正極都是鐵棒B．M和N的負(fù)極反應(yīng)式不同C．反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間時(shí)，M中c(Fe2＋）是N中的3倍D．用兩塊鐵棒替換兩塊銅棒，M和N中均有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能解析:M中發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，N中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu,則M和N的正極都是銅棒,負(fù)極都是鐵棒,負(fù)極反應(yīng)式相同。M和N中溶液體積、電解質(zhì)溶液濃度是否相等均未知,則反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間時(shí)，不能確定M中c(Fe2＋)一定是N中的3倍。M和N中的原電池反應(yīng)均為釋放能量的反應(yīng),用兩塊鐵棒替換兩塊銅棒之后，F(xiàn)e＋2Fe3＋=3Fe2＋和Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu仍發(fā)生，但都不是原電池反應(yīng),故能量轉(zhuǎn)化均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能.二、非選擇題6．（2018·咸寧高一檢測）理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。請利用反應(yīng)“Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋”設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池(正極材料用碳棒），回答下列問題：（1)該電池的負(fù)極材料是__Cu__，發(fā)生__氧化__反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），電解質(zhì)溶液是__AgNO3溶液__。（2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是__碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)__。（3）若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則生成銀__108__g.解析：(1）根據(jù)電池的總反應(yīng)，可知負(fù)極一般是失電子的物質(zhì)，所以負(fù)極材料應(yīng)該是銅，發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是一種可溶性的銀鹽溶液，所以是AgNO3溶液。(2）正極上是溶液中的銀離子得到電子變成銀單質(zhì)，所以正極上的現(xiàn)象是碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)。(3）當(dāng)導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移1mol電子的時(shí)候，正極上會析出1mol銀單質(zhì)，所以正極上生成的銀的質(zhì)量是108g。7．（2018·南寧高一檢測)某同學(xué)為了探究原電池產(chǎn)生電流的過程，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。（1)打開K，觀察到的現(xiàn)象為__鋅棒上附著有紅色固體__。(2)關(guān)閉K，觀察到的現(xiàn)象是__碳棒上附著有紅色固體__。此電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式為__Zn－2e－=Zn2＋__?？偡磻?yīng)式為__Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu__。（3)關(guān)閉K，溶液中陽離子向__C__(填“Zn"或“C”)極運(yùn)動,外電路中，電子流動方向是__Zn→C（或負(fù)極→正極）__。解析：(1）打開K,鋅與硫酸銅接觸,置換出銅,所以可以看到鋅棒上附著有紅色固體。(2）關(guān)閉K，形成原電池，鋅作負(fù)極,碳作正極,溶液中的銅離子在碳棒上得到電子生成銅，看到碳棒上附著有紅色固體；其正極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu;負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋；總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。（3）關(guān)閉K，溶液中的陽離子向正極移動，即向碳棒移動，電子從鋅出來經(jīng)過導(dǎo)線流向碳。8．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有200mL相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸.(1)分別寫出B、C裝置中鐵片表面發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：B__Fe－2e－=Fe2＋__,C__2H＋＋2e－=H2↑__.（2）一段時(shí)間后,C中產(chǎn)生3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時(shí),硫酸恰好消耗完。此時(shí)，三燒杯中液體質(zhì)量最大的為__C__（填字母)，稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為__0.75__mol·L－1。解析:（1)A中是金屬鐵和硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑;B中Sn、Fe、硫酸構(gòu)成原電池，金屬鐵較活潑。作負(fù)極,電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，C中Zn、Fe、硫酸構(gòu)成原電池，金屬鋅較活潑，作負(fù)極，金屬鐵作正極，該極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑.(2）A中是金屬鐵和硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，進(jìn)入的是鐵(設(shè)1mol完全反應(yīng)）,出去的是氫氣，質(zhì)量增重是54，B中Sn、Fe、硫酸構(gòu)成原電池進(jìn)入的是鐵(設(shè)1mol完全反應(yīng)）,出去的是氫氣，質(zhì)量增重是54,C中Zn、Fe、硫酸構(gòu)成原電池，進(jìn)入的是鋅（設(shè)1mol完全反應(yīng)），出去的是氫氣，質(zhì)量增重是63，所以三個(gè)燒杯中液體質(zhì)量最大的為C，C中電池總反應(yīng)為H2SO4＋Zn=ZnSO4＋H2↑，n(H2SO4）＝n（H2)＝3.36L÷22.4L·mol—1＝0，15mol,則c(H2SO4)＝0.75mol·L－1.能力提升一、選擇題1．如圖所示裝置中，可觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì).下表所列M、N、P物質(zhì)中,可以組合成該裝置的是（C)選項(xiàng)MNPA鋅銅稀硫酸B銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液2.如右圖所示，燒杯中盛的是水，鐵圈和銀圈直接相連，在接頭處用一根絕緣細(xì)絲吊住，并使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液,反應(yīng)一段時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象是（D）A．兩圈仍保持平衡B．有氣泡產(chǎn)生，兩圈搖擺不定C．鐵圈向下傾斜D．銀圈向下傾斜3．(2016·上海高考)圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中,x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示(C）A．銅棒的質(zhì)量 B．c(Zn2＋）C．c（H＋) D．c(SOeq\o\al(2－,4))解析：圖2顯示，在銅鋅原電池中,隨著流入正極的電子的物質(zhì)的量（x)的增加,y表示的意義逐漸減小。該銅鋅原電池中發(fā)生變化:負(fù)極(Zn）：Zn－2e－=Zn2＋；正極(Cu)：2H＋＋2e－=H2↑;隨著流入正極的電子的物質(zhì)的量的增加，銅棒質(zhì)量不變、c(Zn2＋）增加、c（H＋)減小、c（SOeq\o\al(2－，4))不變。二、非選擇題4．利用生活中或?qū)嶒?yàn)室中常用的物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識和電學(xué)知識,自己動手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1）實(shí)驗(yàn)原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2）實(shí)驗(yàn)用品：電極（__鐵釘或鐵條__、__銅釘(其他的惰性電極如鉛筆芯、石墨等)__)、稀硫酸、__燒杯、導(dǎo)線__（填寫所缺的實(shí)驗(yàn)用品)、耳機(jī)(或者電流計(jì)）。（3)實(shí)驗(yàn)裝置：(如右圖所示）(4）原電池設(shè)計(jì)及注意的問題。①按如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)儀器，注意觀察(耳朵聽)耳機(jī)是否有聲音發(fā)出，如果沒有,可將原電池的兩個(gè)電極中的一極接觸耳機(jī)插頭上的一極(注意：接觸的同時(shí)耳機(jī)的另一個(gè)極是連接在原電池的另一個(gè)電極