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1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 第1课时 化学能转化为电能 学习目标定位 1.通过实验探究认识化学能可以转化为电能及原电池的构成条件。2.知道干电池、充电电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。3.会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式(离子方程式)。 一、原电池工作原理 按要求完成下列实验，并填表： 实验步骤 现象 锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转 两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流计指针不偏转 无现象 解释
2、或说明 锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流 锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流 乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应 根据上述实验回答下列问题： 1装置中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？ 答案 化学能转化为电能；该装置称为原电池。 2原电池的工作原理 分析下图并填空： 原电池总反应式：Zn2H=Zn2H2。 能量转化过程：原电池在工作时，负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到电子，发生还原反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有电子流产生，也就形成了电流，即化学能转变为电能。 3结合原
3、电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？ 答案 理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； 溶液：两电极均插入电解质溶液中； 导线：两极用导线相连，形成闭合回路。 1在如图所示的8个装置中，属于原电池的是_。 答案 DFG 解析 图中A、B都只有一个电极，C中是两个活动性相同的电极，E中酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D、F、G。 思维启迪 原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活动性不同的电极，插入电解质
4、溶液中，装置形成闭合回路)。 2.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是( ) A碳棒上有气体放出，溶液中c(H)减小 Ba是正极，b是负极 C导线中有电子流动，电子从a极到b极 Da极上发生了氧化反应 答案 B 解析 显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性ab(碳棒)，所以a为原电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：ane=an(氧化反应)；b(正)极：nHne=H2(还原反应)。由于正极放电消耗H，溶液中c(H)减小。在外电路中，电子由a极流向b极。 二、原电池原理的应用 1由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行
5、实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应式是_。 (2)装置乙中正极的电极反应式是_。 (3)装置丙中溶液的pH变化是_。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。 答案 (1)A2e=A2 (2)Cu22e=Cu (3)增大 (4)DABC 解析 据图知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A2e=A2；据图知活动性：BC，正极反应式为Cu22e=Cu；据图知活动性：DA，正极反应式为2H2e=H2，故c(H)减小，pH增大。据、知活动性：DABC。 2.钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如图所示。回答下列问题：
6、 (1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有O2，通常溶液呈中性或弱碱性。 (2)钢铁表面会形成无数微小的原电池，负极是Fe，正极是C。 (3)负极反应式是2Fe4e=2Fe2，正极反应式是2H2OO24e=4OH。 (4)总反应的化学方程式是2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，最终生成红色的铁锈(Fe2O3xH2O)。 (5)金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 3设计原电池 如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。 4保护金属
7、设备 如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，Zn被消耗掉而Fe得到保护。 1.利用原电池原理可比较金属活动性 作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。 2形成原电池可改变化学反应速率 如金属表面形成原电池会加速金属被腐蚀，即金属易发生电化学腐蚀。 3在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是( ) Fe2转化为Fe3 O2被还原 产生H2 Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O 杂质碳被氧化 A只有 B只有 C D 答案 C 解析 本题考查钢铁的电化学腐蚀。在腐蚀过程中，负极Fe2e=Fe2，正极O2或H得电子，
8、Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。 4铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式： _。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池，可用_作负极，_作正极，_作电解质溶液。写出电极反应式：负极反应：_； 正极反应：_。 答案 (1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2 (2)铜 石墨 FeCl3溶液 Cu2e=Cu2 2Fe32e=2Fe2 解析 该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应： 氧化反应(负极反应)：Cu2e=Cu2。 还原反应(正极
9、反应)：2Fe32e=2Fe2。 故Cu作负极，活动性比Cu差的材料作正极，如Ag、C等，FeCl3溶液作电解质溶液。 原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是 1下列装置不能构成原电池的是( ) 答案 C 解析 C选项中两种金属都不能和稀H2SO4发生自发的氧化还原反应，故C选项中装置不能构成原电池。 2下列叙述正确的是( ) 原电池是把化学能转化成电能的一种装置 原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现 碳棒不能用来作原电池的正极 反应Cu2Ag=2AgCu2，能以原电池的形式来实现 A B C D 答案 A 解析 原电池是把化
10、学能转化为电能的一种装置，正确；在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负极要失去电子而发生氧化反应，错误；铜与稀硫酸不能发生反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成原电池，此反应仍然不能发生，错误；碳棒可以用来作原电池的正极，错误；可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应Cu2Ag=2AgCu2，正确。故A正确。 3将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( ) A两个装置都构成了原电池 B甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池 C两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生 D产生气泡的速率甲
11、比乙慢 答案 B 解析 甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为ZnH2SO4=ZnSO4H2。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。 4X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) AXYZ BXZY CYXZ DYZX 答案 C 解析 根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知活泼性YX，根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知活泼性XZ，故三种金属的活动性顺序为YXZ。 5在铜锌原电池中(如下图)，以硫酸铜为
12、电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。 锌片上观察到的现象为_； 铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是_； 铜片上观察到的现象是_， 原电池总反应的离子方程式为_。 答案 负 氧化 Zn2e=Zn2 锌片溶解 正 还原 Cu22e=Cu 铜极变粗 ZnCu2=Zn2Cu 解析 CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu22e=Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为ZnCu2=Zn2Cu。 基础过关 题组一 原电池的形成与判断 1下列有关原
13、电池的叙述中正确的是( ) A把电能转变为化学能的装置 B活泼金属作正极，不活泼金属或非金属作负极 C外电路中电子从负极流向正极 D正极发生氧化反应 答案 C 2如下图，下列装置属于原电池的是( ) 答案 C 解析 A中铁不能和KOH溶液反应，故不能形成原电池；B中酒精不是电解质溶液；C可以构成原电池；D中无两个电极和闭合回路。 3一个原电池的总反应的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池的合理组成是( ) 选项 正极 负极 电解质溶液 A Zn Cu CuCl2 B Cu Zn H2SO4 C Cu Zn CuSO4 D Zn Fe CuCl2 答案 C 解析 由总反应式知，Zn被氧化作原电池的负极，符合条件的有B、C两项，电解质溶液中Cu22e=Cu，B选项中是2H2e=H2，故应选C。 题组二 原电池正极和负极的判断 4如图所示装置，电流计指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( ) AA是Zn，B是Cu，C为稀硫酸 BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸 CA是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液 DA是Ag，B是
