2023新教材人教版化学作业与测评课件第4章 第1节 第1课时

第一节原电池第1课时原电池的工作原理第四章化学反应与电能01预习作业(建议用时：15分钟)

1．原电池是把________转化为________的装置。2．构成条件(1)具有两个________不同的电极。(2)合适的________溶液。(3)形成________回路。(4)能_____________________反应。化学能电能活泼性电解质闭合自发地发生氧化还原3．工作原理负正(1)电极反应式负极：____________________(________反应)；正极：____________________(________反应)；总反应：________________________。(2)盐桥中的________移向ZnSO4溶液，________移向CuSO4溶液，使氧化还原反应持续进行，锌铜原电池得以不断地产生电流。Zn－2e－===Zn2＋氧化Cu2＋＋2e－===Cu还原Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋Cl－K＋1．锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是(

)A．铜片作负极B．锌电极的反应式：Zn－2e－===Zn2＋C．电流从锌片流向铜片D．盐桥的作用是传递电子答案2．某原电池反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则下列说法中正确的是(

)A．用稀硝酸作电解质溶液B．用锌作原电池正极C．用铁作负极，铁的质量不变D．用铜作原电池正极解析答案3.原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图所示装置。(1)a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是______________________________。Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(2)a和b用导线连接，Cu极为原电池________极，发生________反应，Zn极为________极，发生________反应。Zn片上发生的电极反应：__________________，Cu片上发生的电极反应：__________________。(3)两极连接后，电子由________片流向________片。溶液中阴离子移向________极(填“正”或“负”，下同)，阳离子移向________极。正还原负氧化Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑ZnCu负正解析(1)a和b不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反应，离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。解析02

课时分层练(建议用时：40分钟)[学习·理解]1．下列关于原电池的叙述中正确的是(

)A．原电池能将化学能转变为电能B．原电池负极发生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就是能将化学能转变为电能的装置，A正确；原电池负极失电子，发生氧化反应，B错误；原电池在工作时其负极不断产生电子，并经外电路流向正极，C错误；原电池的电极一般由活泼性不同的电极材料构成，实际上金属与金属或金属与非金属导体均可，D错误。解析答案2．下列装置可以构成原电池的是(

)答案[重难点拨]原电池的形成条件(1)两个活泼性不同的电极。(2)电解质溶液或熔融电解质。(3)形成闭合回路。(4)能自发地发生氧化还原反应。解析3．下列烧杯中盛放的都是稀盐酸，在铜上能产生大量气泡的是(

)答案解析A项，该装置可构成原电池，Zn比Cu活泼，则Cu为正极，氢离子在Cu电极上得电子，被还原成氢气，符合题意；B项，该装置中，Ag、Cu均不与盐酸反应，Cu上不能产生气体，不符合题意；C项，Zn、Cu之间不接触(或没有用导线相连)，该装置不能形成原电池，Cu与稀盐酸不反应，则Cu上不能产生气体，不符合题意；D项，该装置不能形成闭合回路，不能形成原电池，Cu与稀盐酸不反应，Cu上不能产生气体，不符合题意。解析4．对于锌－铜－稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极的变化是(

)①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出1gH2④铜片上析出1molH2A．①和③ B．①和④C．②和③ D．②和④解析铜、锌形成的原电池，锌为负极，质量减小，1mol电子由0.5molZn提供，0.5molZn为32.5g。铜为正极，铜电极上会有氢气产生，1mole－可被1molH＋得到生成0.5molH2，0.5molH2质量为1g。解析答案5．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极。c、d相连时，电流由d到c。a、c相连时，c极上产生大量气泡。b、d相连时，b极上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为(

)A．a>b>c>d B．a>c>d>bC．c>a>b>d D．b>d>c>a答案解析利用原电池原理判断正、负极，进而判断金属活动性的相对强弱。根据原电池原理，作为负极的金属的活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，溶液中的H＋在正极上得电子生成H2，因此可依次作出如下判断：活动性a>b，c>d，a>c，d>b，综合得到结论：金属活动性顺序为a>c>d>b，所以B正确。解析[重难点拨]原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率。(2)比较金属活泼性强弱。(3)用于金属的防护。(4)设计化学电池。解析6．等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中滴入少量的CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是(

)答案解析等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中滴入少量的CuSO4溶液，a中发生反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，形成原电池，反应速率增大，反应速率快于b，但生成的氢气少于b，图像为A。解析[应用·实践]7．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符的原电池是(

)A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D．铜片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池答案解析由电池反应可知，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应。C项中，由于锌的活泼性大于铁，故锌作负极，发生氧化反应，与电池反应不符。[重难点拨]原电池的设计(1)设计依据：形成原电池的基本条件，即是设计原电池的基本依据。(2)设计思路①根据氧化还原反应方程式写出电极反应式；②确定两电极材料；③确定电解质溶液；④构成闭合回路。(3)设计原电池时，若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液，可用水作电解质，但为了增强其导电性，通常加入强碱或一般的强酸。解析8.下列关于图中所示原电池的说法正确的是(

)A．当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，b极上不能观察到气体产生B．当a为石墨，b为Fe，c为稀硫酸时，外电路中有电流C．当a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液时，根据现象可推知Al的活泼性强于Mg的活泼性D．当a为石墨，b为Cu，c为FeCl3溶液时，外电路中没有电流答案解析因b为含有碳杂质的Al，C、Al、稀硫酸可以构成原电池，溶液中的H＋在b极上得到电子而产生H2，所以在b极上可观察到有气体产生，A错误；Fe能与稀硫酸发生氧化还原反应，故石墨、Fe、稀硫酸能形成原电池，外电路中有电流，B正确；Al可与NaOH溶液反应，Al作原电池的负极，但实际上Mg的活泼性强于Al的活泼性，C错误；Cu能与FeCl3溶液发生氧化还原反应，故石墨、Cu、FeCl3溶液能形成原电池而产生电流，D错误。解析[归纳总结]原电池正、负极的判断方法(1)由组成原电池的两极材料判断一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电流方向或电子流向判断外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。(3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。解析(4)根据原电池中两极发生的反应判断原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总反应方程式，则可根据化合价升降来判断。(5)根据电极质量的变化判断原电池工作后，一般某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，即该极为正极；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，即该电极为负极。解析9．根据如图所示的装置，可判断出下列离子方程式错误的是(

)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)答案解析图1原电池装置中，Cd作负极，Co作正极，自发进行的氧化还原反应是Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)；图2原电池装置中，Co作负极，Ag作正极，自发进行的氧化还原反应是2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)。金属活动性：Cd>Co>Ag，因此B、C、D都正确。由于Cd2＋不能氧化Ag，所以A错误。解析10．(2022·江苏省启东中学高二期中考试)银具有诱人的白色光泽、较高的化学稳定性，深受人们的青睐，广泛用于制作饰品、银器、礼品、奖章和纪念币。但银制品用久表面会生成Ag2S而逐渐变黑。根据电化学原理，某同学设计用如图方法除去银制品表面黑色的Ag2S，使其恢复如初。下列说法正确的是(

)A．用乙醇代替NaCl溶液也同样有效B．铁盆发生还原反应C．处理后银手镯的质量增大D．电子流向银手镯一极答案解析乙醇是非电解质，不导电，所以不能用乙醇代替NaCl溶液，A错误；铁盆发生氧化反应生成Fe2＋，B错误；银手镯上发生的反应为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，银手镯的质量减小，C错误；铁作负极，银手镯作正极，电子由负极铁盆经外电路流向银手镯一极，D正确。解析(1)若左右两根电极均为碳棒，A烧杯中盛有I2­KI的混合液，B烧杯中盛