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高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能优秀导学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能优秀导学案，文件包含人教版1019高中化学必修2同步讲义第09讲化学反应与电能教师版docx、人教版1019高中化学必修2同步讲义第09讲化学反应与电能学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共21页， 欢迎下载使用。
知识精讲
知识点01 化学能转化为电能
1．化学能间接转化为电能
（1）火力发电原理：通过化石燃料燃烧，使化学能转化为______，加热水使之汽化为______以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。
（2）能量转换过程
①______能______能______能______能
②能量转换的关键环节是可燃物的______，属于____________反应。
（3）火力发电存在的弊端
①使用的化石燃料属于____________资源；
②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体（如______、______等）及______，污染环境；
③能量经过多次转化，能量利用率______。
2．化学能直接转化为电能——原电池
（1）实验探究
（2）原电池：将化学能转变为______的装置。
（3）工作原理（以铜-锌-稀硫酸原电池为例）
【即学即练1】下列关于如图所示原电池装置的叙述正确的是（ ）。
A．铜片是正极，电极上发生氧化反应
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．铜离子移向铜片被还原
知识点02 化学电池
1．一次电池——锌锰干电池
2．二次电池
3．燃料电池
【即学即练2】（2022·湖州高一检测）某固体碱燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递OH－，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2＝2H2O，下列有关说法不正确的是（ ）。
A．电子通过外电路从a极流向b极
B．b电极为正极
C．a极上的电极反应式为：H2－2e－＝2H+
D．该装置能将化学能转变为电能
能力拓展
考法01 原电池原理
【典例1】（2022·湖南张家界高一下期中检测）电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn+2OH－－2e－＝Zn（OH）2；氧化银电极上的反应式为：Ag2O+H2O+2e－＝Ag+2OH－，总反应式为：Ag2O+H2O+Zn＝Zn（OH）2+2Ag。下列说法不正确的是（ ）。
A．锌是负极，氧化银是正极
B．锌发生氧化反应，氧化银发生还原反应
C．溶液中OH－向正极移动，K+、H+向负极移动
D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH会增大
【规律方法】原电池正、负极的判断基础是氧化还原反应，如果给出一个方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断。发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
【知识拓展】
1．原电池的构成条件
2．原电池工作原理
（1）反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
（2）电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。
（3）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
（4）电流方向：正极→导线→负极。
3．原电池正、负极的判断
考法02 原电池的应用
【典例2】（2022·吉林梅河口高一下期中）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ）。
A．a＞b＞d＞c B．b＞c＞d＞a
C．a＞b＞c＞d D．d＞a＞b＞c
【规律方法】根据原电池原理判断金属性强弱
（1）若两种金属作电极，负极的还原性强于正极；
（2）电子是从负极流向正极，而不是从正极流向负极；
（3）原电池负极发生氧化反应，而正极发生还原反应；
（4）金属阳离子的氧化性越弱，对应金属的还原性越强。
【知识拓展】
1．加快化学反应速率
2．比较金属活泼性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
3．设计原电池
（1）依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），氧化剂（一般为电解质溶液中的阳离子）在正极上被还原。
（2）选择合适的材料
①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；正极材料一般活泼性比负极的弱，也可以是能导电的非金属。
②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极材料反应。
考法03 实用电池分析
【典例3】（2022·湖南省等级考）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂－海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是（ ）。
A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e－2OH－+H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂－海水电池属于一次电池
【知识拓展】几种电池的特点
分层提分
题组A 基础过关练
1．（陕西省西安市2021~2022学年高一下学期期末）下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（ ）。
A．锌锰碱性电池 B．硅太阳能电池
C．铅蓄电池 D．银锌纽扣电池
2．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（ ）。
A．化合价的升降 B．电子的转移
C．氧化还原反应 D．电能的储存
3．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（ ）。
A．①④ B．③④⑤ C．④⑧ D．②④⑥⑦
4．（2022·湖南醴陵高一下期中检测）下列可设计成原电池的化学反应是（ ）。
A．H2O（液）+CaO（固）＝Ca（OH）2（固）
B．Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3·H2O+8H2O
C．2KClO32KCl+3O2↑
D．CH4（气）+2O2（气）CO2（气）+2H2O（液）
5．（2022·株洲高一检测）某兴趣小组设计的简易原电池装置如下图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（ ）。
A．锌片作正极
B．碳棒上有气泡产生
C．可将电能转化为化学能
D．电子由碳棒经滤纸流向锌片
6．（山东省济宁市兖州区2021~2022学年高一下学期期中）某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe3Fe2+，能实现该反应的原电池是（ ）。
7．（2022·菏泽高一检测）a、b、c都是金属，把a浸入c的硝酸盐溶液中，a的表面有c析出，a、b和酸溶液组成原电池时，b为电池的负极。a、b、c三种金属的活动性顺序为（ ）。
A．a＞b＞c B．a＞c＞b C．b＞a＞c D．b＞c＞a
8．（2020·山东合格考）某同学设计的原电池装置如图，下列说法错误的是（ ）。
A．该电池的总反应为Fe+2Fe3+＝3Fe2+
B．Fe极为电池的负极
C．电子从C极经导线流向Fe极
D．Fe3+在C极表面被还原
9．某原电池结构如图所示，回答下列问题：
（1）铜作原电池的_______极，发生_______反应，电极反应式为______________；
（2）银作原电池的_______极，发生_______反正，电极反应式为______________；
（3）电子从_______经外电路流向_______，银离子向_______极移动，硝酸根离子向_______极移动（填“正极”或“负极”）。
10．（2022·内蒙古赤峰高一下期中检测）A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）B中反应的离子方程式为____________________________。
（2）A中作正极的金属是_____，该电极上看到的现象为_________________。
（3）C中作负极的金属是_____，该电极反应方程式为__________________。
（4）现有未知金属A，将A与Fe用导线相连后放入稀硫酸溶液中，观察到A上有气泡产生，在A上发生__________（填“氧化”或“还原”）反应。
题组B 能力提升练
1．（2022·天津红桥区高一检测）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船成功将3名航天员送入空间站，空间站中一种能量储存系统原理如图所示，图中没有涉及的能量转化形式是（ ）。
A．电能转化为化学能 B．太阳能转化为电能
C．化学能转化为电能 D．太阳能转化为动能
2．电能是现代社会中应用最广泛的一种能源。下列与电有关的叙述中，正确的是（ ）。
A．电能属于一次能源
B．锂离子电池属于一次电池
C．火力发电将电能间接转化为热能
D．电池工作时发生了氧化还原反应
3．（2022年1月江苏合格考模拟）如图为发光二极管连接柠檬电池。下列说法不正确的是（ ）。
A．该装置的能量转化形式主要为化学能→电能
B．电子的流向：Zn→导线→Cu→柠檬液→Zn
C．锌片是负极，质量不断减小
D．铜片上的电极反应为：2H++2e－＝H2↑
4．（2022·福州师大附中高一下期中检测）某普通锌锰干电池的结构如下图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．锌筒是原电池的正极
B．石墨电极上发生氧化反应
C．铵根离子流向石墨电极
D．电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒
5．（2022·宁波高一检测）小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池，装置如图。下列有关该电池工作时的说法不正确的是（ ）。
A．木炭棒是正极材料，发生还原反应
B．电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→木炭棒
C．食盐水中的Na+向木炭棒移动
D．木炭棒上发生的反应为2H++2e－＝H2↑
6．（2021~2022学年浙江省宁波市高一下期中）汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是（ ）。
A．PbO2是电池的负极
B．电池放电时，溶液的酸性增强
C．PbO2得电子，被氧化
D．负极电极反应式：Pb－2e－+SO42－＝PbSO4
7．（2022·哈尔滨高一下期中检测）将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，其中正确的是（ ）。
8．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是（ ）。
A．2Ag（s）+Cd2+（aq）＝2Ag+（aq）+Cd（s）
B．C2+（aq）+Cd（s）＝C（s）+Cd2+（aq）
C．2Ag+（aq）+Cd（s）＝2Ag（s）+Cd2+（aq）
D．2Ag+（aq）+C（s）＝2Ag（s）+C2+（aq）
9．甲、乙两位同学分别按图1所示装置进行实验，甲同学在虚线框内接一个电流计，乙同学在虚线框内没有做连接，请回答下列问题：
（1）以下叙述正确的是______。
a．甲同学实验中，石墨棒上无气泡产生
b．甲、乙两同学实验中的铁片都是负极
c．甲同学实验中，电子在溶液中没有迁移
d．甲、乙同学在实验中都发现有气泡生成，产生气泡的速率甲比乙慢
（2）甲同学观察到电流计指针发生偏转，根据实验中的发现，绘制了图2，X轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，则Y轴可能表示______。
a．石墨棒的质量 b．铁棒的质量 c．c（H+）
d．c（SO42－） e．c（Fe2+）
（3）采用甲同学装置，实验时把稀硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铁电极电极反应式：________________，石墨电极观察到的现象________________，发生了______反应（填“氧化”、“还原”或“非氧化还原”）。
10．（2022·安徽芜湖高一下期中检测）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子（就是H+）和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题：
（1）该装置的能量转化形式为______________。
（2）Pt（a）电极是电池_____（填“正”或“负”）极。
（3）电解液中的H+向_________（填“a”或“b”）极移动。
（4）如果该电池工作时消耗1mlCH3OH，则电路中通过____ml电子。
（5）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是_________________________。
题组C 培优拔尖练
1．（2022·邯郸高一检测）以电池为动力的纯电动汽车的普及，更有利于我国的环境保护。下列有关电池的叙述不正确的是（ ）。
A．水果电池是方便实用的家用电池
B．铅酸蓄电池是一种常用的二次电池
C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置
D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄
2．（2022·贵阳高一上学期期末检测）锌与100mL 1ml·L－1盐酸反应的实验中，若设想向溶液中分别加入少量的：①醋酸钠；②溴化铜；③醋酸铜（均为可溶性），并测定生成H2的速率（mL·min－1），预计三种方案的速率大小是（ ）。
A．①＞③＞② B．③＞②＞①
C．②＞③＞① D．①＞②＞③
3．（2021·浙江7月学考）某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图，实验所得数据如下：
电池工作时，下列说法不正确的是（ ）。
A．化学能主要转化为电能
B．负极电极反应式为Zn－2e－＝Zn2+
C．电子从锌片经水果流向铜片
D．水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
4．（2022·安徽六安高一下期中）常温下，将除去表面氧化膜的铝、铜片插入浓HNO3中组成的原电池如图所示，发现电流计指针偏向铝，铝片上有气体生成，下列说法正确的是（ ）。
A．铝比铜活泼，作负极，发生氧化反应
B．铝电极上生成的气体是H2
C．电子从铜电极流出，经导线流入铝电极，经过电解质溶液回到铜电极
D．铜电极的电极反应式：Cu－2e－＝Cu2+
5．（2022·宁夏石嘴山高一下期中）如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（ ）。
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
6．（2021·广东合格考）一种以稀硫酸为电解质溶液的钒（V）蓄电池装置如图所示，a、b为惰性电极。该电池放电时（ ）。
A．电能转化为化学能
B．a为电池的正极
C．H+由a极移向b极
D．b的电极反应式：V3++e－＝V2+
7．以铁片和铜片为两极，以盐酸为电解质溶液组成的原电池，理论上当导线中通过0.02ml电子时，下列说法正确的是（ ）。
A．正极溶解0.01mlFe
B．负极上析出0.02mlH2
C．两极上溶解和析出的物质的质量相等
D．有0.01mlFe发生氧化反应
8．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
试根据表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）是否相同？____（填“是”或“否”）。
（2）由实验3完成下列填空：
①铝为_____极，电极反应式：___________________；
②石墨为_____极，电极反应式：________________；
③电池总反应式：____________________________。
（3）实验4中铝作负极还是正极？_____，理由是____________________________________。写出铝电极的电极反应式：______________________________。
（4）解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：_________________。
（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：______________。
课程标准
课标解读
1．以原电池为例认识化学能可以转化为电能。
2．从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
1．培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
2．通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践一再认识的认知过程。
实验装置
实验现象
实验结论
__________________
锌与稀硫酸______，铜与稀硫酸______
__________________
______参与反应，______上产生氢气
__________________
该装置将______转化为______
电极材料
电极名称
电子流向
电极反应式
反应类型
锌
______
______
__________________
______反应
铜
______
______
__________________
______反应
总反应
化学方程式：________________________
离子方程式：________________________
工作原理
负极
___筒
锌被氧化，逐渐消耗
正极
_________
______被还原
电解质
_________
——
特点
放电后______充电
便于携带，价格低
实验
装置
部分实
验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
名称
干电池
（一次电池）
充电电池
（二次电池）
燃料电池
特点
活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度后，不能再使用
①放电后可再充电使活性物质获得再生
②可以多次充电，重复使用
①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件
②工作时，燃料和氧化剂连续由外部供给，在电极上不断进行反应，生成物不断被排出
举例
普通的锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池等
铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池等
氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等
A
B
C
D
正极
Ag
C
Fe
Cu
负极
Fe
Fe
Zn
Fe
电解质溶液
FeCl3
FeCl2
Fe2（SO4）3
CuSO4
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/μA
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Mg
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
Al、Mg
氢氧化
钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
知识精讲
知识点01 化学能转化为电能
1．化学能间接转化为电能
（1）火力发电原理：通过化石燃料燃烧，使化学能转化为______，加热水使之汽化为______以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。
（2）能量转换过程
①______能______能______能______能
②能量转换的关键环节是可燃物的______，属于____________反应。
（3）火力发电存在的弊端
①使用的化石燃料属于____________资源；
②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体（如______、______等）及______，污染环境；
③能量经过多次转化，能量利用率______。
2．化学能直接转化为电能——原电池
（1）实验探究
（2）原电池：将化学能转变为______的装置。
（3）工作原理（以铜-锌-稀硫酸原电池为例）
【即学即练1】下列关于如图所示原电池装置的叙述正确的是（ ）。
A．铜片是正极，电极上发生氧化反应
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．铜离子移向铜片被还原
知识点02 化学电池
1．一次电池——锌锰干电池
2．二次电池
3．燃料电池
【即学即练2】（2022·湖州高一检测）某固体碱燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递OH－，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2＝2H2O，下列有关说法不正确的是（ ）。
A．电子通过外电路从a极流向b极
B．b电极为正极
C．a极上的电极反应式为：H2－2e－＝2H+
D．该装置能将化学能转变为电能
能力拓展
考法01 原电池原理
【典例1】（2022·湖南张家界高一下期中检测）电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn+2OH－－2e－＝Zn（OH）2；氧化银电极上的反应式为：Ag2O+H2O+2e－＝Ag+2OH－，总反应式为：Ag2O+H2O+Zn＝Zn（OH）2+2Ag。下列说法不正确的是（ ）。
A．锌是负极，氧化银是正极
B．锌发生氧化反应，氧化银发生还原反应
C．溶液中OH－向正极移动，K+、H+向负极移动
D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH会增大
【规律方法】原电池正、负极的判断基础是氧化还原反应，如果给出一个方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断。发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
【知识拓展】
1．原电池的构成条件
2．原电池工作原理
（1）反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
（2）电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。
（3）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
（4）电流方向：正极→导线→负极。
3．原电池正、负极的判断
考法02 原电池的应用
【典例2】（2022·吉林梅河口高一下期中）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ）。
A．a＞b＞d＞c B．b＞c＞d＞a
C．a＞b＞c＞d D．d＞a＞b＞c
【规律方法】根据原电池原理判断金属性强弱
（1）若两种金属作电极，负极的还原性强于正极；
（2）电子是从负极流向正极，而不是从正极流向负极；
（3）原电池负极发生氧化反应，而正极发生还原反应；
（4）金属阳离子的氧化性越弱，对应金属的还原性越强。
【知识拓展】
1．加快化学反应速率
2．比较金属活泼性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
3．设计原电池
（1）依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），氧化剂（一般为电解质溶液中的阳离子）在正极上被还原。
（2）选择合适的材料
①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；正极材料一般活泼性比负极的弱，也可以是能导电的非金属。
②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极材料反应。
考法03 实用电池分析
【典例3】（2022·湖南省等级考）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂－海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是（ ）。
A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e－2OH－+H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂－海水电池属于一次电池
【知识拓展】几种电池的特点
分层提分
题组A 基础过关练
1．（陕西省西安市2021~2022学年高一下学期期末）下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（ ）。
A．锌锰碱性电池 B．硅太阳能电池
C．铅蓄电池 D．银锌纽扣电池
2．化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是（ ）。
A．化合价的升降 B．电子的转移
C．氧化还原反应 D．电能的储存
3．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（ ）。
A．①④ B．③④⑤ C．④⑧ D．②④⑥⑦
4．（2022·湖南醴陵高一下期中检测）下列可设计成原电池的化学反应是（ ）。
A．H2O（液）+CaO（固）＝Ca（OH）2（固）
B．Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3·H2O+8H2O
C．2KClO32KCl+3O2↑
D．CH4（气）+2O2（气）CO2（气）+2H2O（液）
5．（2022·株洲高一检测）某兴趣小组设计的简易原电池装置如下图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（ ）。
A．锌片作正极
B．碳棒上有气泡产生
C．可将电能转化为化学能
D．电子由碳棒经滤纸流向锌片
6．（山东省济宁市兖州区2021~2022学年高一下学期期中）某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe3Fe2+，能实现该反应的原电池是（ ）。
7．（2022·菏泽高一检测）a、b、c都是金属，把a浸入c的硝酸盐溶液中，a的表面有c析出，a、b和酸溶液组成原电池时，b为电池的负极。a、b、c三种金属的活动性顺序为（ ）。
A．a＞b＞c B．a＞c＞b C．b＞a＞c D．b＞c＞a
8．（2020·山东合格考）某同学设计的原电池装置如图，下列说法错误的是（ ）。
A．该电池的总反应为Fe+2Fe3+＝3Fe2+
B．Fe极为电池的负极
C．电子从C极经导线流向Fe极
D．Fe3+在C极表面被还原
9．某原电池结构如图所示，回答下列问题：
（1）铜作原电池的_______极，发生_______反应，电极反应式为______________；
（2）银作原电池的_______极，发生_______反正，电极反应式为______________；
（3）电子从_______经外电路流向_______，银离子向_______极移动，硝酸根离子向_______极移动（填“正极”或“负极”）。
10．（2022·内蒙古赤峰高一下期中检测）A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）B中反应的离子方程式为____________________________。
（2）A中作正极的金属是_____，该电极上看到的现象为_________________。
（3）C中作负极的金属是_____，该电极反应方程式为__________________。
（4）现有未知金属A，将A与Fe用导线相连后放入稀硫酸溶液中，观察到A上有气泡产生，在A上发生__________（填“氧化”或“还原”）反应。
题组B 能力提升练
1．（2022·天津红桥区高一检测）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船成功将3名航天员送入空间站，空间站中一种能量储存系统原理如图所示，图中没有涉及的能量转化形式是（ ）。
A．电能转化为化学能 B．太阳能转化为电能
C．化学能转化为电能 D．太阳能转化为动能
2．电能是现代社会中应用最广泛的一种能源。下列与电有关的叙述中，正确的是（ ）。
A．电能属于一次能源
B．锂离子电池属于一次电池
C．火力发电将电能间接转化为热能
D．电池工作时发生了氧化还原反应
3．（2022年1月江苏合格考模拟）如图为发光二极管连接柠檬电池。下列说法不正确的是（ ）。
A．该装置的能量转化形式主要为化学能→电能
B．电子的流向：Zn→导线→Cu→柠檬液→Zn
C．锌片是负极，质量不断减小
D．铜片上的电极反应为：2H++2e－＝H2↑
4．（2022·福州师大附中高一下期中检测）某普通锌锰干电池的结构如下图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．锌筒是原电池的正极
B．石墨电极上发生氧化反应
C．铵根离子流向石墨电极
D．电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒
5．（2022·宁波高一检测）小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池，装置如图。下列有关该电池工作时的说法不正确的是（ ）。
A．木炭棒是正极材料，发生还原反应
B．电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→木炭棒
C．食盐水中的Na+向木炭棒移动
D．木炭棒上发生的反应为2H++2e－＝H2↑
6．（2021~2022学年浙江省宁波市高一下期中）汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是（ ）。
A．PbO2是电池的负极
B．电池放电时，溶液的酸性增强
C．PbO2得电子，被氧化
D．负极电极反应式：Pb－2e－+SO42－＝PbSO4
7．（2022·哈尔滨高一下期中检测）将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，其中正确的是（ ）。
8．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是（ ）。
A．2Ag（s）+Cd2+（aq）＝2Ag+（aq）+Cd（s）
B．C2+（aq）+Cd（s）＝C（s）+Cd2+（aq）
C．2Ag+（aq）+Cd（s）＝2Ag（s）+Cd2+（aq）
D．2Ag+（aq）+C（s）＝2Ag（s）+C2+（aq）
9．甲、乙两位同学分别按图1所示装置进行实验，甲同学在虚线框内接一个电流计，乙同学在虚线框内没有做连接，请回答下列问题：
（1）以下叙述正确的是______。
a．甲同学实验中，石墨棒上无气泡产生
b．甲、乙两同学实验中的铁片都是负极
c．甲同学实验中，电子在溶液中没有迁移
d．甲、乙同学在实验中都发现有气泡生成，产生气泡的速率甲比乙慢
（2）甲同学观察到电流计指针发生偏转，根据实验中的发现，绘制了图2，X轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，则Y轴可能表示______。
a．石墨棒的质量 b．铁棒的质量 c．c（H+）
d．c（SO42－） e．c（Fe2+）
（3）采用甲同学装置，实验时把稀硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铁电极电极反应式：________________，石墨电极观察到的现象________________，发生了______反应（填“氧化”、“还原”或“非氧化还原”）。
10．（2022·安徽芜湖高一下期中检测）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子（就是H+）和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题：
（1）该装置的能量转化形式为______________。
（2）Pt（a）电极是电池_____（填“正”或“负”）极。
（3）电解液中的H+向_________（填“a”或“b”）极移动。
（4）如果该电池工作时消耗1mlCH3OH，则电路中通过____ml电子。
（5）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是_________________________。
题组C 培优拔尖练
1．（2022·邯郸高一检测）以电池为动力的纯电动汽车的普及，更有利于我国的环境保护。下列有关电池的叙述不正确的是（ ）。
A．水果电池是方便实用的家用电池
B．铅酸蓄电池是一种常用的二次电池
C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置
D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄
2．（2022·贵阳高一上学期期末检测）锌与100mL 1ml·L－1盐酸反应的实验中，若设想向溶液中分别加入少量的：①醋酸钠；②溴化铜；③醋酸铜（均为可溶性），并测定生成H2的速率（mL·min－1），预计三种方案的速率大小是（ ）。
A．①＞③＞② B．③＞②＞①
C．②＞③＞① D．①＞②＞③
3．（2021·浙江7月学考）某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图，实验所得数据如下：
电池工作时，下列说法不正确的是（ ）。
A．化学能主要转化为电能
B．负极电极反应式为Zn－2e－＝Zn2+
C．电子从锌片经水果流向铜片
D．水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
4．（2022·安徽六安高一下期中）常温下，将除去表面氧化膜的铝、铜片插入浓HNO3中组成的原电池如图所示，发现电流计指针偏向铝，铝片上有气体生成，下列说法正确的是（ ）。
A．铝比铜活泼，作负极，发生氧化反应
B．铝电极上生成的气体是H2
C．电子从铜电极流出，经导线流入铝电极，经过电解质溶液回到铜电极
D．铜电极的电极反应式：Cu－2e－＝Cu2+
5．（2022·宁夏石嘴山高一下期中）如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（ ）。
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
6．（2021·广东合格考）一种以稀硫酸为电解质溶液的钒（V）蓄电池装置如图所示，a、b为惰性电极。该电池放电时（ ）。
A．电能转化为化学能
B．a为电池的正极
C．H+由a极移向b极
D．b的电极反应式：V3++e－＝V2+
7．以铁片和铜片为两极，以盐酸为电解质溶液组成的原电池，理论上当导线中通过0.02ml电子时，下列说法正确的是（ ）。
A．正极溶解0.01mlFe
B．负极上析出0.02mlH2
C．两极上溶解和析出的物质的质量相等
D．有0.01mlFe发生氧化反应
8．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
试根据表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）是否相同？____（填“是”或“否”）。
（2）由实验3完成下列填空：
①铝为_____极，电极反应式：___________________；
②石墨为_____极，电极反应式：________________；
③电池总反应式：____________________________。
（3）实验4中铝作负极还是正极？_____，理由是____________________________________。写出铝电极的电极反应式：______________________________。
（4）解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：_________________。
（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：______________。
课程标准
课标解读
1．以原电池为例认识化学能可以转化为电能。
2．从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。
1．培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
2．通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践一再认识的认知过程。
实验装置
实验现象
实验结论
__________________
锌与稀硫酸______，铜与稀硫酸______
__________________
______参与反应，______上产生氢气
__________________
该装置将______转化为______
电极材料
电极名称
电子流向
电极反应式
反应类型
锌
______
______
__________________
______反应
铜
______
______
__________________
______反应
总反应
化学方程式：________________________
离子方程式：________________________
工作原理
负极
___筒
锌被氧化，逐渐消耗
正极
_________
______被还原
电解质
_________
——
特点
放电后______充电
便于携带，价格低
实验
装置
部分实
验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极
名称
干电池
（一次电池）
充电电池
（二次电池）
燃料电池
特点
活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度后，不能再使用
①放电后可再充电使活性物质获得再生
②可以多次充电，重复使用
①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件
②工作时，燃料和氧化剂连续由外部供给，在电极上不断进行反应，生成物不断被排出
举例
普通的锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池等
铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池等
氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等
A
B
C
D
正极
Ag
C
Fe
Cu
负极
Fe
Fe
Zn
Fe
电解质溶液
FeCl3
FeCl2
Fe2（SO4）3
CuSO4
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/μA
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Mg
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
Al、Mg
氢氧化
钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
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