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1、第一节化学反应与能量变化._ 第2课时化学反应与电能学习目标I.掌握原电池的工作原理及其构成要素。2.知道化学电源对社会和环境的重要意义。课堂探究I.原电池根据课堂内容绘制原电池示意图。原电池的工作原理示意图(1)原电池：的一种装置。Zn:极，发生 反应；电极反应式:_0Cu:极，发生 反应；电极反应式:_O(2)原电池中电子的流动方向:_。(3)原电池中电流的方向:_。(4)电解质溶液中的离子运动方向：。2.原电池的构成要素(1)_o(2)_o一。)【练习】下列装置中可以构成原电池的是(酒精 稀硫酸 稀猿酸稀硫酸ABCD评价反馈1 .一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2*=ZdrCu
2、,该反应的原电池的正确组成是()选项正极负极电解质溶液AZnCuCuChBZnCuZnCI2CCuZnCuS04DCuZnZnS042 .原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是()A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极反应式为Cu-2eCu2+B.由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池,负极反应式为Al-3e-Als+C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,负极反应式为AI+4OH-3e-M0 /2H2OD.由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池,负极反应式为Cu-2e- Cu2+3.(1)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通铅酸番电池相比
3、,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的放里总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOHo 请回答下列问题：高铁电池放电时，负极材料是，正极发生(填“氧化”或”还原。反应;已知正极反应式为FeO2-+3e+4H2OFe(OH)3+5OH,则负极反应式为。每生成1 mol Fe(OH)3,需要消耗Zn的质量为 g。(2)氧-铝电池是一种新型的燃料电池。电池工作时,电子从(填A或CI)极流向(填“正或负)极;每消耗8.1 gAI,电路中通过的电子数目为 Nm核心素养专练1 .某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极、稀硫酸为电解质溶液组成原电池，并对实验进
4、行了拓展研究，以下实验记录错 误的是()A.铜片上有气泡产生,锌片逐渐溶解B.电流在导线中从Zn电极流向Cu电极C.把Cu换成Mg,电流计指针发生逆向偏转D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流计指针依然偏转2 .某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合心、断开Ki时，为制氢和储能;断开K2、闭合Ki时，为供电。已知Zn在强碱性溶液中易转变为ZnO,下列说法错误的是()A.供电时,Zn作负极B.供电时,OH-向Zn电极方向迁移C.供电时,Zn电极附近溶液的域性减弱D.供电时，装置中的总反应为Zn+2H2。Zn(OH)2+H2tH2s0,溶液甲NaOH溶液乙3 .流动电池是一种新型电
5、池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池 内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2sCuSO4+PbSO4+2H2Oo下列说法不正确的是()H2SO4-CuSO4A.a为负极,b为正极B.该电池工作时,PbCh电极附近溶液的pH增大C.a极的电极反应为Cu-2eCu2*D.调节电解质溶液的方法是补充CuS044.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将 电极放入6 mol-L-1稀硫酸中，乙同学将电极放入6 mol-L1的NaO
6、H溶液中，如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应式:负极，正极。(2)乙池中负极为，正极发生反应，总反应的离子方程式为o(3)如果甲与乙两丽将认为“构成原电池的电极材料若是金属，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(填写元素符号,下同)活动性更强,而乙会判断出的活动性更强。(4)由此实验方得到如下结论中的(填字母)。a.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质b.镁的金属性不一定比铝的强c.该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值d.该实验说明化学研究对象复杂，反应条件多变,应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直
7、接判断原电池中正、负极”的做法(填“可靠”或“不可靠”)。 如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案参考答案课堂探究1.种硫屐原电池的工作原理示意图(1)将化学能转化为电能负氧化 Zn-2eZn2,正还原 2H，+2eH2 f(2)Zn-导线 rCu(3)Cu-导线-Zn(4)阳黑子一正极阴离子-负极2.(1)电极材料(2)自发进行的氧化还原反应。(3)两电极用导线相连插入电解质溶液，形成闭合回路。【练习】B评价反馈1 .C解析根据反应:Zn+CUZn+Cu知，锌失电子，发生氧化反应作原电池的负极,电极反应式为Zn-2e一Zn2胴离子得电子，发生还原反应,在原电池的正极发生电
8、极反应式为C0+2eCu,电解质溶液中含有铜离子;故答案选C。2 .A解析:铁比铜活泼，铁作负极,负极反应式为Fe-2e Fe?:故A错误铝比铜活泼，铝作负破,负极反应式为Al-3eAl,故B正确;虽然镁比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极,负极反应式为AI+40H -3eAIO2+2H2。故C正确;AI与浓硝酸在常温下发生钝化，则铜作负极，负极反应式为Cu-2e-Ci,故D正确;答案选A.3 .答案:。锌(或 Zn)还原 Zn-2e +2OHZn(OH)2 97.5 (2)AI 正 0.9解析：(1)由高铁电池放电时总反应方程式可知，锌失电子，作还原剂，所以负极材料应为Zn,正极
9、上发生还原反应，由 电池的总反应方程式-正极反应式=负极反应式，而正极反应式为FeOt+3e+4H2。Fe(OH)3+5OH,则负极反应式为 Zn-2e+2OHZn9H)2。由总反应方程式知，生成2 mol Fe(0H)3时消耗3 mol Zn,则生成1 mol Fe(OH)3需要消耗Zn的质量为弓molx65 g mol 1=97.5 g0(2)根据题意可知，该电池的总反应方程式为2A1+3CL2Ale卜,。2得电子在正极反应,AI失电子在负极反应，故电子由负极AI流向正极;8.1 g Al的物质的量为川8产0.3 mol.1 mol Al反应转移3 mol电子，则每消耗0.3 mol Al
10、,电路中 27g mol通过的电子数为3Mx0.3=0.9M。核心素养专练1.B解析以Zn和Cu为电极、稀硫酸为电解质溶液组成原电池，锌为负极，锌失去电子，发生氧化反应，生成锌离，铜为 正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，发生还原反应，生成氢气，故A正确;原电池工作时，电流由正极铜流向负极锌，电子由 负极锌流向正极铜，故B错误;把铜换成镁，镁的金属活动性强于锌的，镁作原电池的负极，锌作原电池的正极，与以Zn和Cu 为电极、稀硫酸为电解质溶液组成的原电池相比，正、负极颠倒，则电流计指针会发生逆向偏转，故C正确;把稀硫酸换成硫 酸铜溶液，锌能与硫酸铜溶液发生自发的氧化还原反应，能够形成以Zn和Cu
11、为电极、硫酸铜为电解质溶液组成的原电池, 电流计指针依然会偏转，故D正确。故选B.2 .D解析:根据图像可知，电解质溶液呈碱性供电时,Zn失电子，作负极,A说法正确;供电时,Zn作负极，则电池内电路中OH向Zn电极方向迁移,B说法正确;供电时,Zn失电子，与电解质溶液中的氢氧根离子反应生成偏锌酸根离子，则Zn电 极附近溶液的碱性减IS,C说法正确;供电时，装置中的总反应为Zn+2NiOOH+2H2O+2KOH=K2Zn(OH)4+2Ni(OH)2,D 说法错误.3 .D解析:根据电池总反应为Cu+PbO2+2H2s04:uSd+PbSO4+2H2O,则铜失电子，发生氧化反应为负极PbCh得电子，发生还原反应,为正极，所以a为负极,b为正极，故A正确;PbCh为正极，电极反应式为PbO2+4H，+S0T+2e- :=PbSO4+2H2。,所以PbCh电极附近溶液的pH增大故B正确;铜为负极,电极反应式为Cu-2e-=故C正确;由 电池总反应为Cu+PbCh+2H2sCuSO4+PbSO4+2H2。,则调节电解质溶液的方法是补充WS。%故D错误.4 .答案：(1)Mg-2eMg2+ 2H*+2eH2 t(2)AI 还原 2AI+2OH+2H2。-2A 伤+3H2 t(3)Mg Al(4)ad(5)不可靠根据电路中电流的方向或电子转移的方向