資源簡介

6.1.2《化學(xué)反應(yīng)與電能》
課后作業(yè)
一、選擇題
1.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是(　　)
A.利用電池外殼的金屬材料
B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染
C.防止電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品
D.回收其中的石墨電極
2.下面是有關(guān)各種形式能量的相互轉(zhuǎn)化途徑的敘述，其中錯誤的是(　　)
A.家庭液化氣灶將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?br/>B.燈泡將電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?br/>C.光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
D.太陽能電池將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br/>3.“儲存”在物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能可通過原電池轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的幾種裝置，其中能構(gòu)成原電池的是(　　)
A.③⑤⑦ B.③④⑤
C.④⑤⑦ D.②⑤⑥
4.下列關(guān)于原電池的敘述，正確的是(　　)
A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極材料必須是兩種活動性不同的金屬
B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
C.在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，該電極被還原
D.原電池放電時，電流的方向是從負(fù)極到正極
5.某實(shí)驗(yàn)興趣小組按下圖裝置實(shí)驗(yàn)后，所記錄內(nèi)容合理的是(　　)
實(shí)驗(yàn)記錄 ①Cu為正極，Zn為負(fù)極； ②Zn質(zhì)量減少，Cu質(zhì)量增加； ③SO42-向Cu極移動； ④電子流向：由Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu片； ⑤Zn電極發(fā)生還原反應(yīng)； ⑥正極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－===Cu。
A.②③④ B.①②④⑥ C.①②④⑤ D.②③⑤⑥
6.人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電池的電極反應(yīng)式：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。據(jù)此判斷氧化銀是(　　)
A.負(fù)極，被氧化 B.正極，被還原
C.負(fù)極，被還原 D.正極，被氧化
7.如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖，下列說法不正確的是(　　)
A.鉛蓄電池是二次電池，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.電池工作時，電子由Pb板通過導(dǎo)線流向PbO2板
C.電池工作時，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－===Pb2＋
D.電池工作時，H＋移向PbO2板
8.如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中，發(fā)生原電池反應(yīng)，下列敘述錯誤的是(　　)
A.溶液的pH增大
B.溶液中的Zn2＋濃度增大
C.溶液中的SO42-濃度增大
D.溶液的密度增大
9.如圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的(　　)
A.A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸
B.A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸
C.A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液
D.A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液
10.X、Y、Z、W四種金屬片浸在稀鹽酸中，用導(dǎo)線連接，可以組成原電池，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：
則四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?　　)
A.Z＞Y＞X＞W(wǎng) B.Z＞X＞Y＞W(wǎng)
C.Z＞Y＞W(wǎng)＞X D.Y＞Z＞X＞W(wǎng)
11.下面是四個化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是(　　)
A.2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B.2H2＋O22H2O
C.Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
D.CH4＋2O2CO2＋2H2O
12.為將反應(yīng)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)(　　)
13.某科學(xué)探究小組為探究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。下列對實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象或相關(guān)結(jié)論的敘述錯誤的是(　　)
A.a和b不連接時，該裝置不能形成原電池，鐵片上有紅色的銅析出
B.a和b用導(dǎo)線連接時，銅片為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu
C.無論a和b是否連接，鐵片均會被氧化，溶液中均有Fe2＋生成
D.a和b用導(dǎo)線連接時，溶液中的Cu2＋向銅電極移動
14.小穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理，下列說法錯誤的是(　　)
A.若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸，Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生
B.圖2裝置中SO42-向Cu片移動
C.若將圖2中的Zn片改為Mg片，Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快
D.圖2與圖3中正極生成物的質(zhì)量比為1∶32時，Zn片減輕的質(zhì)量相等
15.按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可以表示(　　)
①c(Ag＋)　②c(NO3-)　③a棒的質(zhì)量　④b棒的質(zhì)量　⑤溶液的質(zhì)量
A.①③ B.②④
C.①③⑤ D.②④⑥
二、綜合題
16.某同學(xué)為了探究原電池產(chǎn)生電流的過程，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)。
(1)打開K，觀察到的現(xiàn)象為________________________________。
(2)關(guān)閉K，觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。
此電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________________________________。
總反應(yīng)式為____________________________________。
(3)關(guān)閉K，溶液中陽離子向________(填“Zn”或“C”)極移動，外電路中，電子流動方向是___________________________________________________________。
16.在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡(如圖所示)。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)____(填字母)。
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 　　 B.保持平衡狀態(tài)不變
C.鐵圈向下傾斜 　　 D.銀圈向下傾斜
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________。
(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________。
17.將Fe片和石墨用導(dǎo)線相連，一組插入稀H2SO4中，一組插入FeCl3溶液中，分別形成了原電池。
(1)這兩個原電池中，正極分別是________(填字母)。
A.石墨、石墨 B.石墨、Fe片
C.Fe片、Fe片 D.Fe片、石墨
(2)寫出插入稀H2SO4中形成原電池的正極反應(yīng)式：____________________________________
__________________________(用離子方程式表示，下同)。
(3)寫出插入FeCl3溶液中形成原電池的總反應(yīng)式：____________________________________。
18.鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用于催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。
(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：_________________________________。
(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。
正極反應(yīng)：______________________________________________；
負(fù)極反應(yīng)：_______________________________________________。
19.目前汽車上使用的鉛蓄電池如圖所示，根據(jù)圖示回答下列問題：
(1)鉛蓄電池的負(fù)極是____________，鉛蓄電池的正極是__________。
(2)鉛蓄電池的總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，則負(fù)極發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，由__________生成________；正極發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，由______________生成__________________________________________。
(3)電解質(zhì)溶液是H2SO4，那么在鉛蓄電池中H＋向__________(填“正”或“負(fù)”)極移動，SO42-向______(填“正”或“負(fù)”)極移動。
參考答案
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)鋅棒上附著有紅色固體
(2)碳棒上附著有紅色固體
Zn－2e－===Zn2＋
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(3)C　Zn→C(或負(fù)極→正極)
16.(1)D　(2)加入CuSO4溶液后，構(gòu)成Fe－Ag原電池，鐵溶解，質(zhì)量減輕，Cu2＋在銀圈上得電子，生成的Cu沉積在銀圈上，質(zhì)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　還原　PbO2　PbSO4
(3)正　負(fù)
第1頁6.1.2《化學(xué)反應(yīng)與電能》
學(xué)案
【核心素養(yǎng)】
宏觀辨識與微觀探析：通過原電池的原理探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀的感覺化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的變化，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和求知欲望，啟發(fā)學(xué)生分析產(chǎn)生有關(guān)現(xiàn)象的因果關(guān)系和本質(zhì)聯(lián)系，從而使學(xué)生了解學(xué)習(xí)和研究化學(xué)問題的一般方法和思維過程
證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過揭示問題、討論釋疑、動手實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)對比、推斷等多種科學(xué)探究方法，學(xué)會由事物的表象分析事物的本質(zhì)和變化，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒂^察能力和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、推理及歸納總結(jié)能力。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：從現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)出發(fā)，設(shè)計(jì)探究方案，探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的反應(yīng)原理，在探究中互利合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法。
2、能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算。
3、理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其影響因素；
難點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。
【探究新知】
一、原電池
【思考與交流】如何把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？
【教材實(shí)驗(yàn)6-3】
(1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。
(2)用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象。
(3)如圖所示，用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。
原電池實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象：　 。
【提問】怎么解釋這種現(xiàn)象？
【講解】
1.定義
。
2.電極
正極： 。
負(fù)極： 。
3.電極反應(yīng)
電極材料 電極名稱 電極反應(yīng)式 發(fā)生的反應(yīng)
Zn片
Cu片
電池總反應(yīng) （寫離子方程式）
【小結(jié)】
負(fù)極→　　　電子的一極→　　　反應(yīng)→活性強(qiáng)
正極→　　　電子的一級→　　　反應(yīng)→活性弱
4.工作原理
原電池總反應(yīng)式： 。
5.構(gòu)成條件
理論上，自發(fā)的　　　　　　　反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。
具體條件：
①具有　　　　　　的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬);
②兩電極用導(dǎo)線相連插入　　　　　溶液中，形成閉合回路;
③自發(fā)自行的氧化還原反應(yīng)。
二、簡易電池的設(shè)計(jì)與制作
水果電池
簡易電池
【練習(xí)】
一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應(yīng)的原電池正確組合是（ ）
選擇 A B C D
正極 Zn Cu Cu Fe
負(fù)極 Cu Zn Zn Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 HCl溶液
三、常見的化學(xué)電源
1.一次電池
鋅錳干電池構(gòu)造示意圖
負(fù)極(Zn)： ;
正極(C)： ;
總反應(yīng)： 。
2.二次電池
汽車用鉛酸蓄電池
負(fù)極(Pb)：　 。
正極(PbO2)：　 。
總反應(yīng)：　 。
3.燃料電池
【小結(jié)】
【課堂練習(xí)】
1.下列各個裝置中能組成原電池的是（ ）
2.如下圖所示，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，下列關(guān)于該裝置的說法正確的是（ ）
A.外電路電流方向?yàn)閄→外電路→Y
B.若兩極分別為鐵棒和石墨棒，則X為石墨棒，Y為鐵棒
C.X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)
D.若兩極都是金屬，則它們的金屬活動性順序?yàn)閄>Y
3.燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一。某課外小組自制的氫氧燃料電池如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是（ ）
A.a極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B.b極發(fā)生的電極反應(yīng)是O2+4OH--4e-2H2O
C.電池總反應(yīng)式為2H2+O22H2O
D.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
4.某興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：
編號 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向
1 Mg、Al 稀鹽酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀鹽酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀鹽酸 偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg
5 Al、Cu 濃硝酸 偏向Al
注：①實(shí)驗(yàn)均為常溫下完成;②電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)檎龢O方向。試根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：
(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極（指正極或負(fù)極）　　　　（填“相同”或“不同”）。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：
①Al為　　　　極，電極反應(yīng)式為　 。
②石墨為　　　　極，電極反應(yīng)式為　 。
③電池總反應(yīng)式為 。
(3)實(shí)驗(yàn)4中Al作　　　　極，理由是 。
(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)偏向Al的原因 。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在電池中作正極或負(fù)極的因素有 。
5.某學(xué)習(xí)小組用如下圖所示裝置A、B分別探究金屬鋅與稀硫酸的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過程中A燒杯內(nèi)的溶液溫度升高，B燒杯的電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請回答以下問題。
(1)A燒杯中反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)B中Zn片是　　　　極，發(fā)生的電極反應(yīng)是　　　　　　　　　　　　　　　　，Cu片上的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　，發(fā)生的電極反應(yīng)是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，A、B裝置中反應(yīng)物的總能量　　　(填“大于”“小于”或“等于”)生成物總能量，A裝置中是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　。珺裝置中主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　　?br/>(4)該小組同學(xué)反思原電池的原理，其中觀點(diǎn)正確的是　　　　(填字母)。
A.原電池反應(yīng)的過程中一定有電子轉(zhuǎn)移
B.原電池裝置需要2個電極
C.電極一定不能參加反應(yīng)
D.氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)可以拆開在兩極發(fā)生
參考答案
一、原電池
【思考與交流】設(shè)計(jì)一種裝置使反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移在一定條件形成電流。
1.當(dāng)鋅片與銅片插入稀硫酸時，鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡產(chǎn)生。
2.用導(dǎo)線將鋅片和銅片相連后，銅片上有氣泡產(chǎn)生。
3.串聯(lián)電流表后，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流通過
【提問】Zn比Cu活潑，用導(dǎo)線連在一起時，Zn片失去電子變成Zn2+進(jìn)入溶液。鋅片：Zn-2e-Zn2+(氧化反應(yīng))。電子經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，溶液中的H+在電場作用下移向Cu片得電子被還原成H2。銅片：2H++2e-H2↑(還原反應(yīng))
【講解】
1.將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，稱為原電池
2.電子流入(或電流流出)的一極
電子流出(或電流流入)的一極
3.
電極材料 電極名稱 電極反應(yīng)式 發(fā)生的反應(yīng)
Zn片 負(fù)極 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反應(yīng)
Cu片 正極 2H++2e-=H2↑ 還原反應(yīng)
電池總反應(yīng) （寫離子方程式） Zn+2H+=Zn2++H2↑(兩個電極反應(yīng)之和)
失去　氧化　得到　還原
4.(左側(cè))負(fù)極　氧化反應(yīng)　Zn-2e-=Zn2+
(右側(cè))正極　還原反應(yīng)　2H++2e-=H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
5.氧化還原　①活潑性不同　②電解質(zhì)
二、簡易電池的設(shè)計(jì)與制作
【練習(xí)】C
三、常見的化學(xué)電源
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
【課堂練習(xí)】
1.B 2.D 3.B
4.(1)不同　(2)①負(fù)　Al-3e-=Al3+　②正　③2H++2e-=H2↑　③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑　(3)負(fù)　Mg和NaOH溶液不反應(yīng)，Al和NaOH溶液反應(yīng)，因此Al為負(fù)極　(4)常溫下，Al與濃硝酸發(fā)生鈍化　(5)金屬活動性和電解質(zhì)溶液
5.(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑　(2)負(fù)　Zn-2e-=Zn2+　有大量無色氣泡產(chǎn)生　2H++2e-=H2↑　(3)大于　熱能　電能　(4)ABD
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