1、原电池 1了解化学能与电能的转化关系。 2初步了解化学电池的工作原理及应用。 3掌握原电池的构成要素以及电池正负极的判断。 4会书写简单的电极反应式。 化 学 能 转 化 为 电 能 1一次能源和二次能源。 (1)一次能源。 直接从自然界取得的能源，包括风力、流水、潮汐、地热、原煤、石油、天然气、天 然铀矿等。 (2)二次能源。 一次能源经过加工、转换得到的能源，如电力、蒸汽等。 2化学能与电能的相互转化。 (1)燃煤发电的能量转换过程。 化学能 热能 机械能 电能。 燃 烧 蒸 汽 发 电 机 (2)原电池。 定义：把化学能直接转化为电能的装置。 构成条件：具有活泼性不同的两个电极；具有电解
2、质溶液；电极间构成闭合回路。 反应本质：化学电池的反应本质是自发进行的氧化还原反应。 (3)电极。 负极：失电子，发生氧化反应的电极。 正极：得电子，发生还原反应的电极。 (4)电极方程式。 表示正、负极发生反应的方程式。 【应用思考】 从上述火力发电和原电池的工作原理，阐述原电池的优点。 提示：火力发电需要经过较多的能量转化过程，每次转化都会有能量的消耗，所以能 量利用率不高，而原电池是把化学能直接转化为电能，所以能量利用率较高。 1以下装置不能形成原电池的是_。 答案： 2根据 Zn2H =Zn2 H 2的反应原理设计一个原电池，当 Zn 为负极时，正极可 以选用的金属材料是(D) A镁
3、B石墨 C铝 D铅 3有关原电池的下列说法中正确的是(C) A在外电路中电子由正极流向负极 B在原电池中，只有金属能作负极 C原电池工作时，阳离子向正极方向移动 D原电池工作时，阳离子向负极方向移动 基 础 训 练 1下列有关燃煤发电的一系列能量转换的过程，正确的是(A) A化学能热能机械能电能 B热能化学能机械能电能 C机械能化学能热能电能 D热能机械能化学能电能 解析：燃煤发电原理从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程： 化 学 能 燃 烧 热 能 蒸 汽 机 械 能 发 电 机 电 能 故答案为 A。 2下列关于原电池的叙述中正确的是(A) A原电池能将化学能转变为电能 B原电池负极发生
4、的电极反应是还原反应 C原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D原电池的电极只能由两种不同的金属构成 解析：原电池能将化学能转变为电能，A 正确；原电池负极发生的电极反应是氧化反 应，B 错；原电池工作时电子从负极经外电路流向正极，C 错；原电池的电极可用石墨构成， D 错；答案为 A。 3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(D) AZnAg 2OH 2O=Zn(OH)22Ag BPbPbO 22H 2SO4=2PbSO42H 2O CZnCuSO 4=CuZnSO 4 DCCO 2=2CO 解析：D 项是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设
5、计为原电池。 4对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是(C) A发生氧化反应的为负极 B正极为电子流入的一极 C比较不活泼的金属为负极 D电流的方向由正极到负极 解析：原电池中相对活泼的金属为负极，不活泼的为正极，C 项错误；负极发生氧化 反应，正极发生还原反应，A 项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由正极 流入，电流方向与电子流动方向相反，B、D 两项正确。 5在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是(D) A正极附近的 SO 离子浓度逐渐增大24 B正极有 O2逸出 C电子通过导线由铜片流向锌片 D铜片上有 H2逸出 解析：A.该原电池放电时，
6、溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故 A 错误； B.正极上氢离子得电子被还原生成氢气，故 B 错误；C.电子由负极经导线流向正极，即由 锌片流向铜片，故 C 错误；D.Cu 电极上氢离子得到电子生成氢气，有氢气逸出，故 D 正确； 故选 D。 6如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，X 棒变重，Y 棒变轻，由此判断下表中 所列 X、Y、Z 物质，其中可以成立的是(D) 解析：电流计指针偏转，X 棒变重，Y 棒变轻，说明该装置为原电池，X 棒有固体析 出，Y 棒失去电子进入溶液。A.锌比铜活泼，所以锌失去电子，生成锌离子进入溶液，X 棒 变轻，Y 上有氢气放出，错误；B.Y 为 Fe
7、极，则 Fe 失去电子，生成亚铁离子进入溶液，Y 棒变轻，而 X 生成氢气，错误；C.锌失去电子进入溶液，则 X 变轻，Y 上有银形成， Y 变 重，错误；D.Y 为 Zn，则 Zn 失去电子进入溶液，Y 棒变轻，碳棒上有 Cu 析出，则碳棒增 重，形成电流，正确；答案选 D。 能 力 提 升 7四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。 相连时，外电路电流从流向； 相连时，为正极； 相连时，上有气泡逸出； 相连时，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(B) A B C D 解析：相连时，外电路电流从流向，说明电子从流向，则比较活泼； 相连时，为正极，为负极，比较活泼；相
8、连时，上有气泡逸出，氢离子 放电生成氢气，则为正极，比较活泼；相连时，的质量减少，作负极，比 较活泼。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是；答案选 B。 8等质量的两份锌粉 a、b，分别加入两支相同的试管中，然后加入等体积等物质的 量浓度且均过量的稀硫酸，同时向 a 中加入少量 CuSO4溶液，则产生氢气的体积( V)与时间 (t)的关系用图象表示如下，其中正确的是(D) 解析：等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向 a 中加入少量 CuSO4溶液，则 a 中发生的反应有： ZnCu 2 =Zn2 Cu，Zn 2H =Zn2 H 2 ，由于置换出来的 Cu 与
9、 Zn 在稀硫酸中构 成原电池，所以，a 中的反应速率比 b 中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但 Cu2 消耗了少量的 Zn，a 中产生的 H2比 b 中产生的 H2少。b 中只发生反应： Zn2H =Zn2 H 2 。符合这些条件的图象就是 D 项。 9有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与 铝片作电极，但甲同学将电极放入 6 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入 6 mol/L 的 NaOH 溶液中，如下图所示。 (1)写出甲池中正极的电极反应式。 正极：_。 (2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。 负极：_。 总反应的离
10、子方程式：_。 (3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的 金属应比构成正极材料的金属活泼” ，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出 _活动性更强(填写元素符号)。 (4)由此实验，可得到如下哪些结论正确( ) A利用原电池反应判断金属活动顺序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该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值 D该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 (5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做 法_(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正
11、负极的可行实验方 案_(如可靠，此空可不填)。 解析：甲同学依据的化学反应原理是 MgH 2SO4=MgSO4H 2，乙同学依据的化学反 应原理是 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。但是由于 Al 与碱的反应是一个特例，不 可作为判断金属性强弱的依据。故判断一个原电池的正负极应依据实验事实。 答案：(1)2H 2e =H2 (2)2Al8OH 6e =2AlO 4H 2O 2 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2 (3)Mg Al (4)AD (5)不可靠 将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流 计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极 10铜片、锌片和 200 mL 稀硫酸组成的原电池中，若锌片被腐蚀，当铜片上放出 3.36 L(标准状况下)气体时，硫酸恰好全部作用完。试回答： (1)写出正极、负极反应式。 (2)产生这些气体消耗了多少克锌？ (3)有多少个电子通过了导线？ (4)原稀硫酸的物质的量浓度是多少？ 答案：(1)正极：2H 2e =H2 负极：Zn2e =Zn2 (2)9.75 g (3) 1.8061023 (4)0.75 mol/L
