《化學(xué)反應(yīng)與電能》教案[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池的條件。2.理解原電池的概念及工作原理，能正確判斷原電池的正、負(fù)極。一、火力發(fā)電——化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能1．我國目前電能主要來自火力發(fā)電，其次來自水力發(fā)電。2．火力發(fā)電的原理首先通過化石燃料燃燒，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱水使之汽化為蒸汽以推?dòng)蒸汽輪機(jī)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。3．能量轉(zhuǎn)換過程化學(xué)能eq\o(→,\s\up7(燃料燃燒))熱能eq\o(→,\s\up7(蒸汽輪機(jī)))機(jī)械能eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機(jī)))電能其中能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是燃燒。燃煤發(fā)電是目前我國主要的火力發(fā)電形式，思考并回答下列問題：(1)寫出碳完全燃燒的化學(xué)方程式并用雙線橋標(biāo)出上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。(2)上述燃燒反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的是________，氧化劑是________。(3)碳燃燒過程中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)變?yōu)開_______能和________能。(4)試從資源、能效、對(duì)環(huán)境的影響等方面，闡述火力發(fā)電的弊端有哪些？________________________________________________________________________________________________。答案(1)(2)碳氧氣(3)熱光(4)①化石燃料屬于不可再生能源，用化石燃料發(fā)電會(huì)造成資源的浪費(fèi)；②火力發(fā)電的過程中，能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，利用率低，能量損失大；③化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)(如SO2、CO、NO2、粉塵等)，污染環(huán)境

二、原電池——化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1．實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或解釋鋅片：逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生銅片：沒有變化鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅片：逐漸溶解銅片：有氣泡產(chǎn)生電流表：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅失去電子，變?yōu)殇\離子，電子經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片，產(chǎn)生電流，氫離子在銅片上得到電子生成氫氣，反應(yīng)過程中產(chǎn)生了電能2.原電池的概念原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。3．原電池的工作原理(1)分析下圖并填空原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?3)電子的移動(dòng)方向：從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。(4)離子的移動(dòng)方向：陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。4．原電池的構(gòu)成條件5．原電池工作原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中粒子運(yùn)動(dòng)相互間的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。(2)比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性弱的金屬為正極。(1)火力發(fā)電是化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能的過程()(2)HCl＋NaOH=NaCl＋H2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池()(3)將銅片和鋅片用導(dǎo)線連接插入酒精中，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)()(4)在銅—鋅—稀硫酸原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅()(5)原電池中陽離子向正極移動(dòng)()(6)原電池中的負(fù)極反應(yīng)一定是電極材料失電子()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×原電池中的注意事項(xiàng)(1)通常是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能組成原電池。(2)形成閉合回路的方式有多種，可以用導(dǎo)線連接兩個(gè)電極構(gòu)成閉合回路，也可以讓兩個(gè)電極相接觸構(gòu)成閉合回路。1．下列裝置中能夠組成原電池的是________(填序號(hào))，其他不能構(gòu)成原電池的試分別說明理由：________________________________________________________________________。答案③⑤①中只有一個(gè)電極，②中兩個(gè)電極的活潑性相同，④中為非電解質(zhì)溶液，不能導(dǎo)電，⑥中電解質(zhì)溶液(內(nèi)電路)未形成閉合回路

2．根據(jù)原電池原理，結(jié)合裝置圖，按要求解答問題：(1)若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為________(填電極名稱)，判斷依據(jù)：_________________；銅電極的名稱是________，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)電極。(2)若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為________(填電極名稱)，判斷依據(jù)：_________________；銅電極的名稱是________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)電極。(3)若X為Fe，Y為濃硝酸，則Cu為________(填電極名稱)，銅電極可能觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________；X電極的名稱是________。答案(1)負(fù)極鋅的活潑性比銅強(qiáng)(或Zn的還原性比Cu強(qiáng))正極Cu(2)正極銅的活潑性比銀強(qiáng)(或Cu的還原性比Ag強(qiáng))負(fù)極X(3)負(fù)極銅電極逐漸溶解，溶液變藍(lán)正極(1)電極名稱的判斷方法(2)原電池中電子、離子的移動(dòng)規(guī)律在原電池中，電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)(由負(fù)極流出，流入正極)，離子在溶液中定向移動(dòng)(陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極)，即“電子不下水，離子不上岸”或“電子走陸路，離子走水路”，它們共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。1．電能是國民生產(chǎn)生活中的重要能源，下圖是2015年我國電力生產(chǎn)量的構(gòu)成圖。下列有關(guān)火力發(fā)電的描述，正確的是()A．火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換形式為化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能B．火力發(fā)電的主要燃料為煤，煤炭是可再生能源C．火力發(fā)電不但排放出大量溫室氣體，還可能導(dǎo)致酸雨D．火力發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化，熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是關(guān)鍵答案C解析火力發(fā)電過程是化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能，是化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；作火力發(fā)電燃料的煤為不可再生能源，B錯(cuò)誤；在燃煤過程中，會(huì)產(chǎn)生大量CO2和SO2，可導(dǎo)致溫室效應(yīng)及酸雨，C正確；火力發(fā)電過程中，燃燒是關(guān)鍵，D錯(cuò)誤。2．下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()ABCD鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠罟杼柲茈姵卮鸢窤解析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(cuò)誤；C項(xiàng)，燃燒是放熱反應(yīng)，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤。3．(2019·長沙高一檢測(cè))下列各組材料中，不能組成原電池的是()ABCD兩極材料Zn片，石墨Cu片，Ag片Zn片，Cu片F(xiàn)e片，Cu片插入溶液H2SO4AgNO3溶液蔗糖溶液稀鹽酸答案C4．如圖所示，a的金屬活動(dòng)性在氫之前，b為碳棒。關(guān)于該裝置的說法中，正確的是()A．a(chǎn)極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．碳棒上有氣體逸出，溶液中c(H＋)增大C．導(dǎo)線上有電流，電流方向a→bD．反應(yīng)后a極質(zhì)量減小答案D解析a金屬可與稀硫酸反應(yīng)，a為原電池的負(fù)極，a極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A不正確，D正確；溶液中的H＋在b極上得電子生成氫氣，c(H＋)減小，B不正確；導(dǎo)線中電子流向?yàn)閍→b，所以導(dǎo)線中電流方向?yàn)閎→a。5．利用原電池原理可比較金屬的活潑性，原電池中，作負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比作正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。結(jié)合相關(guān)知識(shí)解答下列問題。由A、B、C三種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：裝置甲乙現(xiàn)象A不斷溶解，B上產(chǎn)生氣泡C的質(zhì)量增加，B的質(zhì)量減輕(1)在甲中，金屬片________(填“A”或“B”)發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)在乙中，金屬片________(填“B”或“C”)作負(fù)極。(3)如果把B、C用導(dǎo)線連接后同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，有一電極產(chǎn)生氣泡。則金屬片________(填“B”或“C”)上有氣泡產(chǎn)生。(4)上述三種金屬的活動(dòng)性順序是____________。答案(1)A(2)B(3)C(4)A＞B＞CA組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一獲取電能的途徑1．下列敘述不正確的是()A．用天然氣火力發(fā)電時(shí)，每一步都需要化學(xué)反應(yīng)來完成B．利用太陽能等清潔能源代替化石燃料，有利于節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境C．原電池反應(yīng)一定為氧化還原反應(yīng)D．在火力發(fā)電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程實(shí)際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生的過程，伴隨著能量的變化答案A解析火力發(fā)電的過程：化學(xué)能eq\o(→,\s\up7(燃料燃燒))熱能eq\o(→,\s\up7(蒸汽輪機(jī)))機(jī)械能eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機(jī)))電能，后兩個(gè)階段都未發(fā)生化學(xué)變化。考點(diǎn)獲取電能的途徑題點(diǎn)火力發(fā)電及原理2．(2020·林州一中高一月考)下列敘述不正確的是()A．根據(jù)一次能源與二次能源的劃分，火電應(yīng)為二次能源B．煤、石油、天然氣均為不可再生能源C．風(fēng)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后轉(zhuǎn)化為電能D．在火力發(fā)電時(shí)，燃料燃燒可以將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能答案D解析火電是燃料燃燒產(chǎn)生熱能，然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后轉(zhuǎn)化為電能，故火電為二次能源，A正確；煤、石油、天然氣為化石能源，不可再生，B正確；風(fēng)電是風(fēng)能首先轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后轉(zhuǎn)化為電能，C正確；火力發(fā)電時(shí)，燃料燃燒不能將全部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)獲取電能的途徑題點(diǎn)獲取電能的途徑及能量變化題組二原電池概念及構(gòu)成3．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)是()A．Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2AgB．Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2OC．Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4D．C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO答案D解析D是吸熱的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中吸收能量，不能設(shè)計(jì)為原電池?？键c(diǎn)原電池的構(gòu)成題點(diǎn)原電池設(shè)計(jì)原理4．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()選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液AFeZnHClBZnCuH2SO4CAgZnCuSO4DCZnZnCl2答案C解析將Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu拆成兩個(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能導(dǎo)電的非金屬，電解質(zhì)溶液中含Cu2＋?？键c(diǎn)原電池工作原理及構(gòu)成題點(diǎn)原電池設(shè)計(jì)原理5．(2020·仲元中學(xué)高一檢測(cè))下列關(guān)于原電池的敘述中，不正確的是()A．原電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)B．原電池的正極上發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)C．原電池電解質(zhì)溶液中陽離子移向負(fù)極，陰離子移向正極D．原電池中電子流入的極一定是正極答案C解析原電池的負(fù)極失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；原電池正極上物質(zhì)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；在原電池電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；原電池放電時(shí)，電子轉(zhuǎn)移的方向是從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以正極為電子流入的電極，D正確?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理的理解6．(2020·哈爾濱三中高一月考)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()A．銅、鋅組成的原電池中，電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線流向銅極B．把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡C．把銅片插入FeCl3溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵答案C解析銅、鋅組成的原電池中，金屬鋅作負(fù)極，金屬銅作正極，電子從鋅極流向銅極，故A項(xiàng)正確；把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中，形成銅—鋅—稀硫酸原電池，金屬銅作正極，該極上產(chǎn)生氣體，故B項(xiàng)正確；把銅片插入FeCl3溶液中，Cu和FeCl3反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；將銅片和鐵片用導(dǎo)線相連浸入硫酸銅溶液中，形成原電池，銅片作正極，鐵片作負(fù)極，鐵片失電子，形成Fe2＋進(jìn)入溶液，質(zhì)量減輕，溶液中的Cu2＋在銅電極上得電子，生成單質(zhì)銅，質(zhì)量增加，故D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池的工作原理的理解題組三原電池工作原理及簡(jiǎn)單應(yīng)用7．如圖是某同學(xué)學(xué)習(xí)原電池后整理的學(xué)習(xí)筆記，錯(cuò)誤的是()A．①電子流動(dòng)方向 B．②電流方向C．③電極反應(yīng) D．④溶液中離子移動(dòng)方向答案B解析鋅為負(fù)極，銅為正極，電子由鋅片流向銅片，A正確；電流與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，則電流由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，B錯(cuò)誤；鋅失電子生成鋅離子，H＋在銅片上得電子被還原生成H2，C正確；原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，D正確?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理8.如圖是原電池示意圖。當(dāng)該電池工作時(shí)，下列描述不正確的是()A．溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色B．銅片表面有氣泡C．電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．鋅是負(fù)極，其質(zhì)量逐漸減小答案A解析Zn的活潑性大于Cu，則Zn為負(fù)極，Cu為正極，Cu不能反應(yīng)生成Cu2＋，所以溶液不會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，故A錯(cuò)誤；Cu為正極，H＋在Cu電極上得電子生成氫氣，所以銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故B正確；在該原電池中，Zn失去電子，電子由Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C正確；Zn為負(fù)極，Zn失去電子生成Zn2＋，其質(zhì)量逐漸減小，故D正確?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理9．(2019·山東城陽第三高級(jí)中學(xué)高一期中)A、B、C都是金屬，B中混有C時(shí)，只有C能被鹽酸溶解；A、B與稀硫酸組成原電池時(shí)，A為電池的正極。A、B、C三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?)A．A＞B＞C B．A＞C＞BC．C＞B＞A D．B＞C＞A答案C解析B中混有C時(shí)，只有C能被鹽酸溶解，根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，推出C比B活潑，A、B與稀硫酸構(gòu)成原電池，A為正極，則B為負(fù)極，根據(jù)原電池工作原理，推出B比A活潑，綜上所述，金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序是C＞B＞A，故C正確。考點(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)利用原電池工作原理比較金屬性強(qiáng)弱10．(2020·南陽一中高一期中)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。(2)B中錫極為________極，電極反應(yīng)式為__________________________，錫極附近溶液的酸性________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。B中Fe極為________極，電極反應(yīng)式為_______________________________________________________________________________。(3)C中被腐蝕的金屬是________，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(4)A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是________。答案(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)正2H＋＋2e－=H2↑減弱負(fù)Fe－2e－=Fe2＋(3)ZnZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑(4)BAC解析A中不能形成原電池，鐵與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)。B中能形成原電池，鐵比錫活潑，錫為正極，鐵為負(fù)極，鐵被腐蝕的速率加快。C能形成原電池，鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，不斷被腐蝕，鐵為正極，保持不變?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理及電極反應(yīng)式書寫B(tài)組綜合強(qiáng)化練1．下列有關(guān)原電池的說法正確的是()B．銅片和鋁片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中，銅作負(fù)極C．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極D．鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中，Mg較活潑作負(fù)極答案B解析Fe作負(fù)極，活潑性比Fe弱的作正極，所以不能用Zn作負(fù)極，故A錯(cuò)誤；Al遇到濃硝酸會(huì)鈍化，Cu與濃硝酸反應(yīng)，Cu作負(fù)極，故B正確；電子由負(fù)極(鋅)流向正極(銅)，故C錯(cuò)誤；由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，Al作負(fù)極失電子生成AlOeq\o\al(－,2)，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理理解及電極確定2.(2019·長沙高一下學(xué)期期中)如圖所示，兩電極一極為碳棒，一極為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()A．a(chǎn)為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸B．b為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C．a(chǎn)為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸D．b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液答案C解析Fe、C形成的原電池中，負(fù)極鐵失去電子，變成Fe2＋，由于a極上有大量氣泡生成，所以正極(C)的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，故a為正極，是碳棒；b為負(fù)極，是鐵片；電解質(zhì)溶液為硫酸?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理及原電池構(gòu)成3.(2019·醴陵市期中)如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對(duì)此裝置的下列說法正確的是()A．外電路的電流方向?yàn)椋篨→外電路→YB．若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為ZnC．SOeq\o\al(2－,4)移向X電極，Y電極上有氫氣產(chǎn)生D．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)答案C解析由外電路中的電子流向可知，X為負(fù)極，Y為正極，由圖可知電子的流動(dòng)方向是X→外電路→Y，則電流的方向應(yīng)該是Y→外電路→X，故A錯(cuò)誤；X為原電池的負(fù)極，Y為正極，則X應(yīng)為Zn，故B錯(cuò)誤；X為負(fù)極，Y電極上生成氫氣，SOeq\o\al(2－,4)移向負(fù)極X電極，故C正確；X極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理及電極確定4．(2019·白山市第十九中學(xué)高一期中)a、b的活動(dòng)性均比氫強(qiáng)，a還可以從b的硝酸鹽中置換出b。將a、b用導(dǎo)線相連放入CuSO4溶液中，下列敘述中不正確的是()A．導(dǎo)線上有電流，電流方向由b到aB．a(chǎn)極質(zhì)量減少，b極質(zhì)量增加C．b棒上析出氫氣D．a(chǎn)棒發(fā)生氧化反應(yīng)，b棒發(fā)生還原反應(yīng)答案C解析將a、b用導(dǎo)線相連放入CuSO4溶液中，構(gòu)成原電池，a是負(fù)極，b是正極，導(dǎo)線上有電流，電流方向由b到a，故A正確；在原電池中，負(fù)極a發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，質(zhì)量減輕，正極b發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液，b極質(zhì)量增加，不會(huì)產(chǎn)生氫氣，故B正確，C錯(cuò)誤；在原電池中，負(fù)極a發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極b發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故D正確?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理及現(xiàn)象分析5．(2019·湖南聯(lián)考)我國在太陽能光電催化－化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示。下列說法正確的是(已知質(zhì)子交換膜只允許H＋通過)()A．該制氫工藝中光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．該裝置工作時(shí)，H＋由b極區(qū)流向a極區(qū)C．a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋D．a(chǎn)極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液答案A解析該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)正確；該裝置工作時(shí)，H＋由a極區(qū)流向b極區(qū)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a極上有電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2＋－e－=Fe3＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，a極區(qū)Fe2＋和Fe3＋可相互轉(zhuǎn)化，故不需補(bǔ)充含F(xiàn)e3＋和Fe2＋的溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)原電池的工作原理題點(diǎn)原電池工作原理的綜合運(yùn)用6．按圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若圖2中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可以表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的質(zhì)量A．①③ B．②④C．①③⑤ D．②④⑤答案C正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag，則a棒的質(zhì)量逐漸減少，b棒的質(zhì)量逐漸增加，c(Ag＋)逐漸減小，①③符合圖像變化，④不符合圖像變化；由電極反應(yīng)式可知，每溶解56g鐵轉(zhuǎn)移2mol電子，有216g銀從溶液中析出，故隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的質(zhì)量減少，⑤符合圖像變化；綜上可知，C項(xiàng)正確?？键c(diǎn)原電池工作原理題點(diǎn)原電池工作原理及現(xiàn)象分析7．Ⅰ.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是__________________________________________________。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是__________________________________________________。(3)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是______________________________________________。Ⅱ.分別按圖所示甲、乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中兩個(gè)燒杯中的溶液為相同濃度的稀硫酸，甲中?為電流表。(1)下列敘述正確的是________(填字母)。A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B．甲中銅片作正極，乙中銅片作負(fù)極C．兩燒杯中溶液中的H＋濃度均減小D．產(chǎn)生氣泡的速率：甲比乙慢(2)甲裝置中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片上也產(chǎn)生了氣體，原因可能是_______________________________________________________________________________________。(3)甲裝置中，若把稀硫酸換成CuSO4溶液，試寫出銅電極的電極反應(yīng)式：_________________________________________________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)D＞A＞B＞CⅡ.(1)C(2)鋅片不純，鋅與雜質(zhì)構(gòu)成原電池(3)Cu2＋＋2e－=Cu解析Ⅰ.(1)甲裝置中，二價(jià)金屬A不斷溶解，說明A失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則A作負(fù)極，B作正極，裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是A－2e－=A2＋。(2)乙裝置中，C的質(zhì)量增加，說明C電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則C作正極，B作負(fù)極，裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是Cu2＋＋2e－=Cu。(3)丙裝置中，A上有氣體產(chǎn)生，說明A上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則A作正極，D作負(fù)極，結(jié)合(1)(2)分析可知，四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C。Ⅱ.(1)銅不能與稀硫酸反應(yīng)，則乙燒杯中銅片表面無氣泡生成，甲裝置中形成原電池，銅作正極，則甲燒杯中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；乙裝置沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故B錯(cuò)誤；兩燒杯中硫酸都參加反應(yīng)，溶液中氫離子濃度均減小，故C正確；甲裝置能形成原電池，其反應(yīng)速率較一般化學(xué)反應(yīng)速率更大，所以甲中產(chǎn)生氣泡的速率比乙中快，故D錯(cuò)誤。(2)在甲裝置中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅在銅片上有氣泡產(chǎn)生，而且在鋅片上也產(chǎn)生了氣體，可能是由于鋅片不純，在鋅片上形成原電池。(3)在甲裝置中，如果把稀硫酸換成硫酸銅溶液，Cu2＋在正極上得電子產(chǎn)生Cu，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu?？键c(diǎn)原電池的工作原理及應(yīng)用題點(diǎn)電極判斷及簡(jiǎn)單電極反應(yīng)式的書寫、原電池工作原理合格考達(dá)標(biāo)練1.(山東青島平度高一期中)如圖為番茄電池裝置示意圖,下列說法正確的是()A.銅片上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片C.鋅片質(zhì)量減小,發(fā)生還原反應(yīng)D.番茄中的陽離子移向鋅片答案B解析番茄汁呈酸性,屬于電解質(zhì)溶液,可以導(dǎo)電;鋅片和銅片通過導(dǎo)線連接,插入番茄中形成原電池,由于Zn比Cu活潑,則鋅片是負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-Zn2+,生成的Zn2+進(jìn)入電解質(zhì)溶液中,故鋅片質(zhì)量減小,C錯(cuò)誤。銅片是正極,溶液中H+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2,A錯(cuò)誤。原電池中,電子由負(fù)極流向正極,故電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,B正確。電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,故番茄中的陽離子移向銅片,D錯(cuò)誤。2.銀鋅紐扣電池的構(gòu)造如圖所示,其電池反應(yīng)方程式為Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2。下列說法正確的是()A.鋅粉為正極B.Ag2O發(fā)生氧化反應(yīng)C.電池工作時(shí),電子從鋅粉經(jīng)過KOH溶液流向Ag2OD.正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-答案D解析由電池總反應(yīng)可知,Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)2,則鋅粉為負(fù)極,A錯(cuò)誤;Ag2O為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,B錯(cuò)誤,D正確;電池工作時(shí),電子從鋅粉流向Ag2O,但不能經(jīng)過KOH溶液,C錯(cuò)誤。3.為將反應(yīng)2Al+6H+2Al3++3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)()答案B解析A、B、C三項(xiàng)中的裝置均能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A項(xiàng)中反應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)符合題目的要求,正確;C項(xiàng)中反應(yīng)為Al和硝酸反應(yīng)生成NO,故C項(xiàng)達(dá)不到目的;D項(xiàng)中兩電極全是Al,因而不能構(gòu)成原電池,4.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()選項(xiàng)MNPA鋅銅稀硫酸B銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液答案C解析M棒變粗,N棒變細(xì),說明N棒是負(fù)極,金屬活動(dòng)性相對(duì)于M棒較強(qiáng)。M棒變粗說明M棒上有金屬析出。5.(四川成都七中高一檢測(cè))下列關(guān)于如圖所示原電池裝置的敘述正確的是()A.銅片是正極,電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.銅片質(zhì)量逐漸減少C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D.銅離子移向銅片被還原答案D解析Zn比Cu活潑,形成原電池時(shí),銅片是正極,該電極上發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,則銅片質(zhì)量增加,B錯(cuò)誤;鋅片是負(fù)極,銅片是正極,則電流由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片,C錯(cuò)誤;電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,故Cu2+移向銅片,并得電子被還原為Cu,D正確。6.(河南新鄉(xiāng)高一期中)X、Y、Z、M、N代表五種金屬單質(zhì),有以下反應(yīng):①Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中,M上冒氣泡;②M、N為電極,與N的鹽溶液組成原電池,電子從M極流出,經(jīng)過外電路流入N極;③Z+2H2O(冷水)Z(OH)2+H2↑;④水溶液中,X+Y2+X2++Y。則這五種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)A.Z>X>Y>M>N B.Z>Y>X>M>NC.Z>X>Y>N>M D.X>Y>M>N>Z答案A解析①Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中,形成原電池,M上冒氣泡,則M是正極,活潑性:Y>M;②M、N為電極,與N的鹽溶液組成原電池,電子從M極流出,經(jīng)過外電路流入N極,則M是負(fù)極,活潑性:M>N;③Z能與冷水反應(yīng)生成H2,則Z是非?；顫姷慕饘?④X能置換出Y,則活潑性:X>Y,綜上所述,金屬的活潑性:Z>X>Y>M>N。7.市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?！盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕,啟用時(shí),打開塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后,會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用鐵發(fā)生反應(yīng)放出熱量。

(2)炭粉的主要作用是。

(3)加入氯化鈉的主要作用是。

(4)木屑的作用是。

答案(1)氧化(2)與鐵、NaCl溶液構(gòu)成原電池,并作為正極,加速鐵的氧化(3)溶于水形成電解質(zhì)溶液(4)讓“熱敷袋”產(chǎn)生的熱量均勻地向外散失、傳遞解析日常生活中鐵生銹過于緩慢,熱量的釋放也非常緩慢,難以覺察到。倘若提供適當(dāng)?shù)臈l件(如電解質(zhì)溶液、導(dǎo)電且不活潑的固體物質(zhì))讓鐵成為原電池的負(fù)極材料,鐵的氧化速率就會(huì)增大。木屑的作用是讓“熱敷袋”產(chǎn)生的熱量均勻地向外散失、傳遞。等級(jí)考提升練8.某同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)來探究構(gòu)成原電池的一般條件,下列說法正確的是(提示:苯是非電解質(zhì))()A.左瓶的燈泡發(fā)光 B.右瓶的銅棒變粗C.右瓶中鐵棒為正極 D.左瓶:Fe-2e-Fe2+答案B解析苯是非電解質(zhì),不能導(dǎo)電,Fe和Cu相連插入苯中,不能形成原電池,故左瓶的燈泡不發(fā)光,A、D均錯(cuò)誤;右瓶中Fe和Cu相連插入CuSO4溶液中,形成原電池,Fe是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,Cu是正極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,故右瓶的銅棒變粗,B正確,C錯(cuò)誤。9.(雙選)如圖,在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖所示,下列關(guān)于該裝置的說法正確的是()A.外電路的電流方向?yàn)閄→外電路→YB.若兩電極分別為Fe和石墨棒,則X為Fe,Y為石墨棒C.X極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D.若兩電極材料都是金屬,則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Y答案BD解析外電路的電子流向與電流方向相反,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由電子流向可知,X極為負(fù)極,Y極為正極,則X應(yīng)為Fe,Y為石墨棒,B項(xiàng)正確;X極發(fā)生氧化反應(yīng),Y極發(fā)生還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;X極的金屬應(yīng)比Y極的金屬活潑,D項(xiàng)正確。10.某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述正確的是()A.a和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有H2產(chǎn)生B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí),鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-CuC.a和b用導(dǎo)線連接時(shí),電子由a流向bD.無論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色答案D解析a和b不連接時(shí),鐵和Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)而析出銅,沒有氫氣生成,錯(cuò)誤;B項(xiàng),a和b用導(dǎo)線連接時(shí)構(gòu)成原電池,鐵是負(fù)極,鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e-Fe2+,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Fe比銅活潑,形成原電池時(shí)Fe為負(fù)極,則電子由b流向a,錯(cuò)誤;D項(xiàng),無論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,都生成亞鐵離子,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,D正確。11.(雙選)(山東師大附中高一檢測(cè))2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位對(duì)鋰電池研究作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。一種鋰-空氣電池如圖所示。當(dāng)電池工作時(shí),O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說法正確的是()A.多孔碳材料電極為負(fù)極B.鋰電極發(fā)生氧化反應(yīng)C.電池工作時(shí),外電路電子由鋰電極流向多孔碳材料電極D.正極的電極反應(yīng)式:O2+4e-+2H2O4OH-答案BC解析多孔碳材料電極是正極,A錯(cuò)誤;鋰電極是電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成Li+,B正確;電池工作時(shí),外電路中電子由負(fù)極流向正極,故外電路電子由鋰電極流向多孔碳材料電極,C正確;該電池為非水電解質(zhì)體系,故正極上O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x,D錯(cuò)誤。12.如圖所示,杠桿A、B兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡,然后小心地向燒杯中央滴入濃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)過程中不考慮鐵絲反應(yīng)及兩邊浮力的變化)()A.杠桿不論為導(dǎo)體還是絕緣體,均為A端高B端低B.杠桿不論為導(dǎo)體還是絕緣體,均為A端低B端高C.當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí),A端低B端高;為導(dǎo)體時(shí),A端高B端低D.當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí),A端高B端低;為導(dǎo)體時(shí),A端低B端高答案D解析根據(jù)題意,若杠桿為絕緣體,滴入CuSO4溶液后,在鐵球表面析出Cu,鐵球質(zhì)量增大,B端下沉;若杠桿為導(dǎo)體,滴入CuSO4溶液后,形成原電池,在銅球表面析出Cu,A端下沉。13.(黑龍江哈爾濱三中高一期中)H2S是一種劇毒氣體,如圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖,可對(duì)H2S廢氣資源化利用。下列敘述不正確的是()A.電池工作時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2OC.電極a是負(fù)極,電池工作時(shí),電子的流動(dòng)方向:電極a→負(fù)載→電極b→質(zhì)子膜→電極aD.當(dāng)電路中通過4mol電子時(shí),有4molH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)答案C解析質(zhì)子膜H2S燃料電池工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,部分轉(zhuǎn)化為熱能,A正確;由圖可知,電極b上O2被還原生成H2O,電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2O,B正確;電極a上H2S被氧化生成S2,則電極a是負(fù)極,電子流向:電極a→負(fù)載→電極b,電子不能經(jīng)過質(zhì)子膜,C錯(cuò)誤;根據(jù)電極反應(yīng)O2+4e-+4H+2H2O可知,通過4mol電子時(shí),有4molH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū),D正確。14.將純鋅片和純銅片按下圖方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間,回答下列問題:(1)下列說法中正確的是(填序號(hào))。

A.甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B.乙中銅片上沒有明顯變化C.甲中銅片質(zhì)量減小、乙中鋅片質(zhì)量減小D.兩燒杯中H+的濃度均減小(2)在相同時(shí)間內(nèi),兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速率:甲乙(填“>”“<”或“=”)。

(3)當(dāng)甲中產(chǎn)生1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),理論上通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為。

(4)當(dāng)乙中產(chǎn)生1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),將鋅、銅片取出,再將燒杯中的溶液稀釋至1L,測(cè)得溶液中c(H+)=0.1mol·L-1。試確定原稀硫