2023新教材人教版化學(xué)作業(yè)與測(cè)評(píng)課件第4章 第1節(jié) 第1課時(shí)

第一節(jié)原電池第1課時(shí)原電池的工作原理第四章化學(xué)反應(yīng)與電能01預(yù)習(xí)作業(yè)(建議用時(shí)：15分鐘)

1．原電池是把________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______的裝置。2．構(gòu)成條件(1)具有兩個(gè)________不同的電極。(2)合適的________溶液。(3)形成________回路。(4)能_____________________反應(yīng)?；瘜W(xué)能電能活潑性電解質(zhì)閉合自發(fā)地發(fā)生氧化還原3．工作原理負(fù)正(1)電極反應(yīng)式負(fù)極：____________________(________反應(yīng))；正極：____________________(________反應(yīng))；總反應(yīng)：________________________。(2)鹽橋中的________移向ZnSO4溶液，________移向CuSO4溶液，使氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，鋅銅原電池得以不斷地產(chǎn)生電流。Zn－2e－===Zn2＋氧化Cu2＋＋2e－===Cu還原Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋Cl－K＋1．鋅銅原電池裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(

)A．銅片作負(fù)極B．鋅電極的反應(yīng)式：Zn－2e－===Zn2＋C．電流從鋅片流向銅片D．鹽橋的作用是傳遞電子答案2．某原電池反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，則下列說(shuō)法中正確的是(

)A．用稀硝酸作電解質(zhì)溶液B．用鋅作原電池正極C．用鐵作負(fù)極，鐵的質(zhì)量不變D．用銅作原電池正極解析答案3.原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖所示裝置。(1)a和b不連接時(shí)，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________。Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(2)a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池________極，發(fā)生________反應(yīng)，Zn極為_(kāi)_______極，發(fā)生________反應(yīng)。Zn片上發(fā)生的電極反應(yīng)：__________________，Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)：__________________。(3)兩極連接后，電子由________片流向________片。溶液中陰離子移向________極(填“正”或“負(fù)”，下同)，陽(yáng)離子移向________極。正還原負(fù)氧化Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑ZnCu負(fù)正解析(1)a和b不連接時(shí)，該裝置不構(gòu)成原電池，鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。解析02

課時(shí)分層練(建議用時(shí)：40分鐘)[學(xué)習(xí)·理解]1．下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是(

)A．原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．原電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C．原電池在工作時(shí)其正極不斷產(chǎn)生電子，并經(jīng)外電路流向負(fù)極D．原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成解析原電池就是能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，A正確；原電池負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；原電池在工作時(shí)其負(fù)極不斷產(chǎn)生電子，并經(jīng)外電路流向正極，C錯(cuò)誤；原電池的電極一般由活潑性不同的電極材料構(gòu)成，實(shí)際上金屬與金屬或金屬與非金屬導(dǎo)體均可，D錯(cuò)誤。解析答案2．下列裝置可以構(gòu)成原電池的是(

)答案[重難點(diǎn)撥]原電池的形成條件(1)兩個(gè)活潑性不同的電極。(2)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)。(3)形成閉合回路。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。解析3．下列燒杯中盛放的都是稀鹽酸，在銅上能產(chǎn)生大量氣泡的是(

)答案解析A項(xiàng)，該裝置可構(gòu)成原電池，Zn比Cu活潑，則Cu為正極，氫離子在Cu電極上得電子，被還原成氫氣，符合題意；B項(xiàng)，該裝置中，Ag、Cu均不與鹽酸反應(yīng)，Cu上不能產(chǎn)生氣體，不符合題意；C項(xiàng)，Zn、Cu之間不接觸(或沒(méi)有用導(dǎo)線相連)，該裝置不能形成原電池，Cu與稀鹽酸不反應(yīng)，則Cu上不能產(chǎn)生氣體，不符合題意；D項(xiàng)，該裝置不能形成閉合回路，不能形成原電池，Cu與稀鹽酸不反應(yīng)，Cu上不能產(chǎn)生氣體，不符合題意。解析4．對(duì)于鋅－銅－稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上兩極的變化是(

)①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出1gH2④銅片上析出1molH2A．①和③ B．①和④C．②和③ D．②和④解析銅、鋅形成的原電池，鋅為負(fù)極，質(zhì)量減小，1mol電子由0.5molZn提供，0.5molZn為32.5g。銅為正極，銅電極上會(huì)有氫氣產(chǎn)生，1mole－可被1molH＋得到生成0.5molH2，0.5molH2質(zhì)量為1g。解析答案5．把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極。c、d相連時(shí)，電流由d到c。a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡。b、d相連時(shí)，b極上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為(

)A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>d D．b>d>c>a答案解析利用原電池原理判斷正、負(fù)極，進(jìn)而判斷金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱。根據(jù)原電池原理，作為負(fù)極的金屬的活動(dòng)性比正極金屬的活動(dòng)性強(qiáng)。電子流動(dòng)方向是負(fù)極流向正極，電流方向與電子流動(dòng)方向相反，溶液中的H＋在正極上得電子生成H2，因此可依次作出如下判斷：活動(dòng)性a>b，c>d，a>c，d>b，綜合得到結(jié)論：金屬活動(dòng)性順序?yàn)閍>c>d>b，所以B正確。解析[重難點(diǎn)撥]原電池原理的應(yīng)用(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率。(2)比較金屬活潑性強(qiáng)弱。(3)用于金屬的防護(hù)。(4)設(shè)計(jì)化學(xué)電池。解析6．等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過(guò)量的稀H2SO4中，同時(shí)向a中滴入少量的CuSO4溶液，下圖表示產(chǎn)生H2的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系，其中正確的是(

)答案解析等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過(guò)量的稀H2SO4中，同時(shí)向a中滴入少量的CuSO4溶液，a中發(fā)生反應(yīng)：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，形成原電池，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)速率快于b，但生成的氫氣少于b，圖像為A。解析[應(yīng)用·實(shí)踐]7．某原電池的電池反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，與此電池反應(yīng)不符的原電池是(

)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．銅片、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池答案解析由電池反應(yīng)可知，鐵作負(fù)極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。C項(xiàng)中，由于鋅的活潑性大于鐵，故鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，與電池反應(yīng)不符。[重難點(diǎn)撥]原電池的設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)依據(jù)：形成原電池的基本條件，即是設(shè)計(jì)原電池的基本依據(jù)。(2)設(shè)計(jì)思路①根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式寫(xiě)出電極反應(yīng)式；②確定兩電極材料；③確定電解質(zhì)溶液；④構(gòu)成閉合回路。(3)設(shè)計(jì)原電池時(shí)，若氧化還原方程式中無(wú)明確的電解質(zhì)溶液，可用水作電解質(zhì)，但為了增強(qiáng)其導(dǎo)電性，通常加入強(qiáng)堿或一般的強(qiáng)酸。解析8.下列關(guān)于圖中所示原電池的說(shuō)法正確的是(

)A．當(dāng)a為Cu，b為含有碳雜質(zhì)的Al，c為稀硫酸時(shí)，b極上不能觀察到氣體產(chǎn)生B．當(dāng)a為石墨，b為Fe，c為稀硫酸時(shí)，外電路中有電流C．當(dāng)a為Mg，b為Al，c為NaOH溶液時(shí)，根據(jù)現(xiàn)象可推知Al的活潑性強(qiáng)于Mg的活潑性D．當(dāng)a為石墨，b為Cu，c為FeCl3溶液時(shí)，外電路中沒(méi)有電流答案解析因b為含有碳雜質(zhì)的Al，C、Al、稀硫酸可以構(gòu)成原電池，溶液中的H＋在b極上得到電子而產(chǎn)生H2，所以在b極上可觀察到有氣體產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；Fe能與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故石墨、Fe、稀硫酸能形成原電池，外電路中有電流，B正確；Al可與NaOH溶液反應(yīng)，Al作原電池的負(fù)極，但實(shí)際上Mg的活潑性強(qiáng)于Al的活潑性，C錯(cuò)誤；Cu能與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故石墨、Cu、FeCl3溶液能形成原電池而產(chǎn)生電流，D錯(cuò)誤。解析[歸納總結(jié)]原電池正、負(fù)極的判斷方法(1)由組成原電池的兩極材料判斷一般情況下，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)電流方向或電子流向判斷外電路中，電流由正極流向負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向判斷在原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。解析(4)根據(jù)原電池中兩極發(fā)生的反應(yīng)判斷原電池中，負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。若給出一個(gè)總反應(yīng)方程式，則可根據(jù)化合價(jià)升降來(lái)判斷。(5)根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷原電池工作后，一般某一電極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在該電極上放電，即該極為正極；反之，如果某一電極質(zhì)量減輕，則該電極溶解，即該電極為負(fù)極。解析9．根據(jù)如圖所示的裝置，可判斷出下列離子方程式錯(cuò)誤的是(

)A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)答案解析圖1原電池裝置中，Cd作負(fù)極，Co作正極，自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)；圖2原電池裝置中，Co作負(fù)極，Ag作正極，自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)。金屬活動(dòng)性：Cd>Co>Ag，因此B、C、D都正確。由于Cd2＋不能氧化Ag，所以A錯(cuò)誤。解析10．(2022·江蘇省啟東中學(xué)高二期中考試)銀具有誘人的白色光澤、較高的化學(xué)穩(wěn)定性，深受人們的青睞，廣泛用于制作飾品、銀器、禮品、獎(jiǎng)?wù)潞图o(jì)念幣。但銀制品用久表面會(huì)生成Ag2S而逐漸變黑。根據(jù)電化學(xué)原理，某同學(xué)設(shè)計(jì)用如圖方法除去銀制品表面黑色的Ag2S，使其恢復(fù)如初。下列說(shuō)法正確的是(

)A．用乙醇代替NaCl溶液也同樣有效B．鐵盆發(fā)生還原反應(yīng)C．處理后銀手鐲的質(zhì)量增大D．電子流向銀手鐲一極答案解析乙醇是非電解質(zhì)，不導(dǎo)電，所以不能用乙醇代替NaCl溶液，A錯(cuò)誤；鐵盆發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2＋，B錯(cuò)誤；銀手鐲上發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，銀手鐲的質(zhì)量減小，C錯(cuò)誤；鐵作負(fù)極，銀手鐲作正極，電子由負(fù)極鐵盆經(jīng)外電路流向銀手鐲一極，D正確。解析(1)若左右兩根電極均為碳棒，A燒杯中盛有I2-KI的混合液，B燒杯中盛