6.1.2《化学反应与电能》
课后作业
一、选择题
1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中的石墨电极
2.下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述，其中错误的是( )
A.家庭液化气灶将化学能转变为热能
B.灯泡将电能全部转变为光能
C.光合作用将光能转变为化学能
D.太阳能电池将光能转变为电能
3.“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能，如图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是( )
A.③⑤⑦ B.③④⑤
C.④⑤⑦ D.②⑤⑥
4.下列关于原电池的叙述，正确的是( )
A.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原
D.原电池放电时，电流的方向是从负极到正极
5.某实验兴趣小组按下图装置实验后，所记录内容合理的是( )
实验记录 ①Cu为正极，Zn为负极； ②Zn质量减少，Cu质量增加； ③SO42-向Cu极移动； ④电子流向：由Zn经导线流入Cu片； ⑤Zn电极发生还原反应； ⑥正极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu。
A.②③④ B.①②④⑥ C.①②④⑤ D.②③⑤⑥
6.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是( )
A.负极，被氧化 B.正极，被还原
C.负极，被还原 D.正极，被氧化
7.如图是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是( )
A.铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B.电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板
C.电池工作时，负极反应为Pb－2e－===Pb2＋
D.电池工作时，H＋移向PbO2板
8.如图将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中，发生原电池反应，下列叙述错误的是( )
A.溶液的pH增大
B.溶液中的Zn2＋浓度增大
C.溶液中的SO42-浓度增大
D.溶液的密度增大
9.如图所示装置，电流表指针发生偏转，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( )
A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸
B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸
C.A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D.A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
10.X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.Z＞Y＞X＞W B.Z＞X＞Y＞W
C.Z＞Y＞W＞X D.Y＞Z＞X＞W
11.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( )
A.2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B.2H2＋O22H2O
C.Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
D.CH4＋2O2CO2＋2H2O
12.为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)( )
13.某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是( )
A.a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出
B.a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C.无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2＋生成
D.a和b用导线连接时，溶液中的Cu2＋向铜电极移动
14.小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是( )
A.若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产生
B.图2装置中SO42-向Cu片移动
C.若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快
D.图2与图3中正极生成物的质量比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等
15.按下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示( )
①c(Ag＋) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③ B.②④
C.①③⑤ D.②④⑥
二、综合题
16.某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验。
(1)打开K，观察到的现象为________________________________。
(2)关闭K，观察到的现象是____________________________________。
此电池的负极的电极反应式为___________________________________。
总反应式为____________________________________。
(3)关闭K，溶液中阳离子向________(填“Zn”或“C”)极移动，外电路中，电子流动方向是___________________________________________________________。
16.在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡(如图所示)。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)____(填字母)。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是________________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式：________________________________________________。
17.将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成了原电池。
(1)这两个原电池中，正极分别是________(填字母)。
A.石墨、石墨 B.石墨、Fe片
C.Fe片、Fe片 D.Fe片、石墨
(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式：____________________________________
__________________________(用离子方程式表示，下同)。
(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的总反应式：____________________________________。
18.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用于催化剂、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，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应：______________________________________________；
负极反应：_______________________________________________。
19.目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示，根据图示回答下列问题：
(1)铅蓄电池的负极是____________，铅蓄电池的正极是__________。
(2)铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，则负极发生________(填“氧化”或“还原”)反应，由__________生成________；正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应，由______________生成__________________________________________。
(3)电解质溶液是H2SO4，那么在铅蓄电池中H＋向__________(填“正”或“负”)极移动，SO42-向______(填“正”或“负”)极移动。
参考答案
1.B 2.B 3.A 4.B 5.B 6.B 7.C 8.C9.D 10.A 11.C 12.B 13.B 14.B 15.A
16.(1)锌棒上附着有红色固体
(2)碳棒上附着有红色固体
Zn－2e－===Zn2＋
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(3)C Zn→C(或负极→正极)
16.(1)D (2)加入CuSO4溶液后，构成Fe－Ag原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成的Cu沉积在银圈上，质量增加 (3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
17.(1)A (2)2H＋＋2e－===H2↑ (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
18.(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
Cu－2e－===Cu2＋
19.(1)Pb PbO2
(2)氧化 Pb PbSO4 还原 PbO2 PbSO4
(3)正 负
第1页6.1.2《化学反应与电能》
学案
【核心素养】
宏观辨识与微观探析：通过原电池的原理探究实验，让学生直观的感觉化学能转化为电能的变化，进一步激发学生学习化学的兴趣和求知欲望，启发学生分析产生有关现象的因果关系和本质联系，从而使学生了解学习和研究化学问题的一般方法和思维过程
证据推理与模型认知：通过揭示问题、讨论释疑、动手实验，学习对比、推断等多种科学探究方法，学会由事物的表象分析事物的本质和变化，提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的分析、推理及归纳总结能力。
科学探究与创新意识：从现象和结构出发，设计探究方案，探究化学能转化为电能的反应原理，在探究中互利合作，培养团队精神。
【学习目标】
1、了解化学反应速率的概念和表示方法。
2、能够进行化学反应速率的简单计算。
3、理解影响化学反应速率的因素及规律。
【教学重难点】
重点：化学反应速率的概念及其影响因素；
难点：化学反应速率的影响因素。
【探究新知】
一、原电池
【思考与交流】如何把化学能直接转化为电能？
【教材实验6-3】
(1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
(2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。
(3)如图所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。
原电池实验
现象： 。
【提问】怎么解释这种现象？
【讲解】
1.定义
。
2.电极
正极： 。
负极： 。
3.电极反应
电极材料 电极名称 电极反应式 发生的反应
Zn片
Cu片
电池总反应 （写离子方程式）
【小结】
负极→ 电子的一极→ 反应→活性强
正极→ 电子的一级→ 反应→活性弱
4.工作原理
原电池总反应式： 。
5.构成条件
理论上，自发的 反应均可构成原电池。
具体条件：
①具有 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属);
②两电极用导线相连插入 溶液中，形成闭合回路;
③自发自行的氧化还原反应。
二、简易电池的设计与制作
水果电池
简易电池
【练习】
一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池正确组合是（ ）
选择 A B C D
正极 Zn Cu Cu Fe
负极 Cu Zn Zn Zn
电解质溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 HCl溶液
三、常见的化学电源
1.一次电池
锌锰干电池构造示意图
负极(Zn)： ;
正极(C)： ;
总反应： 。
2.二次电池
汽车用铅酸蓄电池
负极(Pb)： 。
正极(PbO2)： 。
总反应： 。
3.燃料电池
【小结】
【课堂练习】
1.下列各个装置中能组成原电池的是（ ）
2.如下图所示，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列关于该装置的说法正确的是（ ）
A.外电路电流方向为X→外电路→Y
B.若两极分别为铁棒和石墨棒，则X为石墨棒，Y为铁棒
C.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D.若两极都是金属，则它们的金属活动性顺序为X>Y
3.燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是（ ）
A.a极是负极，该电极上发生氧化反应
B.b极发生的电极反应是O2+4OH--4e-2H2O
C.电池总反应式为2H2+O22H2O
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
4.某兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下系列实验，实验结果记录如下：
编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg
5 Al、Cu 浓硝酸 偏向Al
注：①实验均为常温下完成;②电流计指针偏转方向为正极方向。试根据表中实验现象完成下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极（指正极或负极） （填“相同”或“不同”）。
(2)根据实验3完成下列填空：
①Al为 极，电极反应式为 。
②石墨为 极，电极反应式为 。
③电池总反应式为 。
(3)实验4中Al作 极，理由是 。
(4)解释实验5中电流计偏向Al的原因 。
(5)根据实验结果总结出影响铝在电池中作正极或负极的因素有 。
5.某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。
(1)A烧杯中反应的离子方程式为 。
(2)B中Zn片是 极，发生的电极反应是 ，Cu片上的现象是 ，发生的电极反应是 。
(3)从能量转化的角度来看，A、B装置中反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物总能量，A装置中是将化学能转变为 ，B装置中主要是将化学能转变为 。
(4)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是 (填字母)。
A.原电池反应的过程中一定有电子转移
B.原电池装置需要2个电极
C.电极一定不能参加反应
D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
参考答案
一、原电池
【思考与交流】设计一种装置使反应中的电子转移在一定条件形成电流。
1.当锌片与铜片插入稀硫酸时，锌片上有气泡产生，铜片上无气泡产生。
2.用导线将锌片和铜片相连后，铜片上有气泡产生。
3.串联电流表后，电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过
【提问】Zn比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失去电子变成Zn2+进入溶液。锌片：Zn-2e-Zn2+(氧化反应)。电子经导线流向Cu片，溶液中的H+在电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2。铜片：2H++2e-H2↑(还原反应)
【讲解】
1.将化学能转化为电能的装置，称为原电池
2.电子流入(或电流流出)的一极
电子流出(或电流流入)的一极
3.
电极材料 电极名称 电极反应式 发生的反应
Zn片 负极 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
Cu片 正极 2H++2e-=H2↑ 还原反应
电池总反应 （写离子方程式） Zn+2H+=Zn2++H2↑(两个电极反应之和)
失去 氧化 得到 还原
4.(左侧)负极 氧化反应 Zn-2e-=Zn2+
(右侧)正极 还原反应 2H++2e-=H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
5.氧化还原 ①活泼性不同 ②电解质
二、简易电池的设计与制作
【练习】C
三、常见的化学电源
1.Zn-2e-=Zn2+
2MnO2+2N+2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O
Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O
2.Pb+SO42--2e-=PbSO4
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
【课堂练习】
1.B 2.D 3.B
4.(1)不同 (2)①负 Al-3e-=Al3+ ②正 ③2H++2e-=H2↑ ③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ (3)负 Mg和NaOH溶液不反应，Al和NaOH溶液反应，因此Al为负极 (4)常温下，Al与浓硝酸发生钝化 (5)金属活动性和电解质溶液
5.(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑ (2)负 Zn-2e-=Zn2+ 有大量无色气泡产生 2H++2e-=H2↑ (3)大于 热能 电能 (4)ABD
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