2019-2020年高中化學 專題2 化學反應與能量轉化 第3單元 化學能與電能的轉化導學案 蘇教版必修2【目標導航】1.通過實驗探究認識化學能可以轉化為電能及原電池的構成條件。2.知道干電池、充電電池、燃料電池等發(fā)展中的化學電源的特點。3.會書寫簡單的原電池的電極反應式及電池總反應方程式(離子方程式)?！咀灾鲗W習】一、 原電池的工作原理1實驗探究實驗步驟現(xiàn)象結論鋅片_鋅與稀硫酸_銅片_銅與稀硫酸_鋅片_失去電子銅片_H在_表面得到電子生成H2電流計指針_導線中有電子定向移動而產生_兩鋅片_鋅與稀硫酸_電流計_導線中_鋅片_Zn、Cu與銅片_乙醇_電流計_導線中_2.原電池(1)概念：將_轉化成_的裝置稱為原電池，在原電池中發(fā)生的化學反應是_反應。(2)工作原理： (以ZnH2SO4Cu原電池為例)電極材料鋅銅電極名稱電極反應Zn2e=Zn22H2e=H2反應類型_反應_反應外電路電子流向由_片沿導線流向_片內電路離子移向溶液中_向正極移動，在_片上被還原為_原電池總反應Zn2H=Zn2H2(3)構成條件：本質有自發(fā)進行的_反應；電極有活潑性不同的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導電的非金屬)；溶液兩電極插入_溶液或熔融電解質；回路形成閉合回路(電極插入電解質溶液，且兩電極接觸或用導線連接)。議一議1是否所有的化學反應理論上都可以設計成原電池？2根據課本中的活動與探究回答：H得到的電子是Cu失去的嗎？在這個過程中Cu起什么作用？你怎樣知道導線中有電子通過？3以銅和Ag為電極，稀硫酸為電解質溶液能否形成原電池？4若將銅鋅原電池中的Cu電極換成石墨，可以嗎？為什么？二、鋼鐵的電化學腐蝕實驗內容在一塊表面無銹的鐵片上滴一大滴含酚酞的食鹽水放置一段時間實驗現(xiàn)象液滴周圍逐漸呈現(xiàn)紅色，并慢慢形成紅色的銹斑實驗結論鋼鐵在潮濕的空氣中很快被腐蝕原電池原理圖示形成條件鋼鐵表面形成的電解質溶液中溶有_，通常溶液呈_或_性電極材料負極是_，正極是_電極反應負極反應式是_，正極反應式是_總反應式溶液中的反應電化學腐蝕概念不純金屬或合金與電解質溶液接觸，發(fā)生_反應，比較活潑的金屬_被氧化，這種腐蝕叫做_議一議1鋼鐵在干燥的空氣中長時間不易生銹，但在潮濕的空氣里很快就會生銹，純的鐵片在潮濕的空氣里也不容易生銹，這是什么原因呢？2. 右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。圖中A、B、C、D四個區(qū)域，(1)生成鐵銹最多的是_(填字母)，并解釋原因？(2)如果在B處用導線接上一塊鋅，能否起到保護鐵閘的作用？三、化學電源1分類(1)一次電池：不能充電，用過之后不能復原。(2)二次電池：可充電，可多次重復使用。2常見的化學電源電池名稱電池組成電池反應鋅錳干電池鋅筒為_極，石墨棒為_極，MnO2和NH4Cl作_Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnO(OH)銀鋅紐扣電池負極是_，正極是_，電解質溶液是_溶液ZnAg2OH2O Zn(OH)22Ag鉛蓄電池負極是_，正極是_，電解質溶液是_溶液PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O鎳氫電池負極是_，正極是_，電解質溶液是_溶液NiO(OH)MHNiOMH2O(MH表示貯氫合金M中吸收結合的氫)氫氧燃料電池負極通_，正極通_，_溶液為電解質溶液甲醇空氣燃料電池負極通_，正極通入_，電解質溶液是_溶液2CH3OH3O24OH=2CO6H2O議一議燃料電池兩電極反應有何特點？【難點突破】一、原電池工作原理1原電池正、負極的判斷方法關鍵提醒判斷原電池要“四看”一看本質：反應是自發(fā)進行的氧化還原反應。二看電極：具有兩個活潑性不同的電極(燃料電池的電極一般是惰性電極)。三看溶液：電解質溶液(一般負極材料與電解質溶液反應)。四看回路：電極、電解質溶液構成閉合回路。2原電池的工作原理(以銅鋅原電池為例)例1右圖是Zn和Cu組成的原電池示意圖，某小組做完該實驗后，在讀書卡片上記錄如下，卡片上描述合理的是()實驗記錄：導線中電流方向：ZnCuCu極上有氣泡產生，發(fā)生還原反應鋅片變薄實驗結論：Zn為正極，Cu為負極正極反應式：Cu2e=Cu2，發(fā)生氧化反應H向Cu極移動，SO向Zn極移動A BC D方法拓展判斷電極時，有時不能只看金屬的活潑性強弱，還要看電解質溶液的性質，如：Al在強堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負極，Mg作正極；Fe、Al在濃HNO3中鈍化后，比Cu等金屬更難失電子，Cu等金屬作負極，F(xiàn)e、Al作正極。變式訓練1一個原電池反應的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，該原電池的合理組成是()正極負極電解質溶液AZnCuCuCl2BCuZnH2SO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2方法規(guī)律(1)已知原電池的總反應方程式判斷原電池的正、負極時，可以直接根據化合價的升降來判斷。發(fā)生氧化反應的一極為負極，發(fā)生還原反應的一極為正極。(2)根據原電池總反應方程式設計原電池時，一般原電池的負極材料與電解質溶液反應。二、原電池原理的應用1加快氧化還原反應的速率自發(fā)進行的氧化還原反應，形成原電池時反應速率增大。例如，Zn與稀H2SO4反應時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn和置換出的Cu在稀H2SO4中構成原電池，加快Zn與稀硫酸反應的速率。2比較金屬的活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。例如，有兩種金屬a、b，用導線連接插入到稀H2SO4中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產生，則a為負極，b為正極，金屬活動性ab。3用于金屬腐蝕保護使金屬制品作原電池正極而得到保護。例如，將鐵質輸水管道與鋅塊相連，鋅作原電池的負極失電子，保護鐵不被腐蝕。4設計電池理論上能自發(fā)進行的氧化還原反應都可以設計成原電池。如：把Fe2Fe3=3Fe2設計成原電池，可用Fe作負極，銅(或石墨)作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質溶液。例2現(xiàn)有如下兩個反應：ANaOHHCl=NaClH2OBCu2Ag=2AgCu2(1)根據上述兩反應的本質，_(填序號)反應能設計成原電池，其原因是_。(2)將上述反應中能設計成原電池的反應設計成原電池。寫出電極反應式及反應類型：負極：_，_；正極：_，_。畫出裝置圖并標明電極材料與名稱、電解質溶液、電子流向。若導線上通過電子1 mol，則正極質量增加_ g。方法規(guī)律設計原電池的具體方法(1)將已知的氧化還原反應拆分為兩個半反應：氧化反應和還原反應。(2)選擇電極材料和電解質溶液：要結合原電池的電極反應特點和兩個半反應選擇。電極材料的選擇：一般選擇較活潑的金屬作負極，較不活潑金屬或非金屬導體作正極。負極一般能與電解質溶液或電解質溶液中溶解的物質反應。電解質溶液的選擇：電解質溶液一般能與負極發(fā)生反應，或者電解質溶液中溶解的物質能與負極發(fā)生反應。(3)按要求畫出原電池裝置圖，作必要的標注，注意形成閉合回路。變式訓練2四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，相連時，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，有氣泡逸出； 相連時，的質量減少。據此判斷這四種金屬活動性由強到弱的順序是()A BC D方法總結金屬活動性強弱的判斷方法(1)與水或酸反應置換出氫氣的難易。(2)最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱。(3)置換反應，活動性強的金屬置換出活動性弱的金屬。(4)一般陽離子的氧化性越弱，金屬的活動性越強。(5)通常情況下原電池中負極金屬活動性強于正極金屬?！井斕眠^關】1下列關于原電池的敘述中正確的是()A正極和負極必須是兩種不同的金屬B電子流入的一極為正極C原電池工作時，正極和負極上發(fā)生的都是氧化反應D鋅、銅和鹽酸構成的原電池工作時，鋅片上有6.5 g鋅溶解，正極上就有1 g氫氣生成2下列裝置不能構成原電池的是()3鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上發(fā)生的電極反應是()A2H2e=H2BFe22e=FeC2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe24常用的紐扣電池為銀鋅電池，它分別以鋅和氧化銀為電極。放電時鋅電極上的電極反應是Zn2OH2e=Zn(OH)2，氧化銀電極上的反應是Ag2OH2O 2e=2Ag2OH，下列判斷中正確的是()A鋅是負極，發(fā)生氧化反應，氧化銀是正極，發(fā)生還原反應B鋅是正極，發(fā)生氧化反應，氧化銀是負極，發(fā)生還原反應C鋅是負極，發(fā)生還原反應 ，氧化銀是正極，發(fā)生氧化反應D鋅是正極，發(fā)生還原反應，氧化銀是負極，發(fā)生氧化反應5在盛裝稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片。下列敘述不正確的是()A負極附近SO的濃度逐漸增大B電子由銅片通過導線流向鋅片C反應一段時間后，溶液中c(H)減小D銅片上有H2逸出6回答下列問題：(1)如圖所示，將鋅片和銅片插入硫酸銅溶液形成原電池，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式是_；銅片上觀察到的現(xiàn)象是_，原電池總反應的離子方程式為_。(2)若將反應FeH2SO4=FeSO4 H2設計成原電池，用稀H2SO4作電解質溶液，銅為原電池的某一電極材料，則銅為原電池的_(填“正”或“負”)極。銅片的現(xiàn)象為_，另一電極材料為_，外電路中電子由_(填“正”或“負”，下同)極向_極移動，電解質溶液中H向_極移動。(3)若將反應2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2設計成原電池，負極電極材料為_，電解質溶液選用_，負極電極反應式為_。(4)將鐵棒和鋅片連接后浸入CuCl2溶液里，當電池中有2 mol電子通過時，負極質量的變化是_(填“增加”或“減少”)_g。第2課時電能轉化為化學能【目標導航】1.知道電解的原理和電解池的形成條件，會分析電解的應用。2.能熟練書寫電解池的電極反應式和電解反應方程式?！咀灾鲗W習】一、電解池的構成條件及工作原理1實驗探究：電解氯化銅溶液實驗裝置和實驗步驟按圖示裝置連接好儀器，在U形管內加入CuCl2溶液，用石墨棒作電極，接通電源數分鐘，用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗陽極上放出的氣體實驗現(xiàn)象陰極陽極原理分析通電前溶液中存在的離子是_通電后移向陰極的離子是_，移向陽極的離子是_陰極反應式陽極反應式反應方程式CuCl2CuCl22.電解(1)電解原理：使_通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起_反應。(2)電解池概念把_能轉化為_能的裝置構成條件有一個外加_有與電源相連的兩個_兩電極插入_或熔融態(tài)電解質中構成_電極與電極反應陰極連接直流電源_，發(fā)生_反應陽極連接直流電源_，發(fā)生_反應電子流向從電源_極導線電解池的_極電解池的_極導線電源的_極離子流向陰離子向_移動，陽離子向_移動議一議1從裝置上比較原電池與電解池的區(qū)別是什么？2. 你怎樣判斷電解池的陰極和陽極？3. 電解質溶液是如何導電的？4電解質溶液導電時，一定會有化學反應發(fā)生嗎？二、電解原理的應用1制備Na、Mg、Al、F2等活潑金屬和非金屬如電解熔融的氧化鋁獲得鋁：2Al2O3(熔融)4Al3O2。2銅的電解精煉(粗銅成分：鋅、鐵、Cu、銀等)電解精煉銅的裝置陽極材料陰極材料電解質溶液電極反應式陽極陰極議一議1銅的電解精煉過程中，粗銅中的雜質(鋅、鐵、金、銀等)是怎樣被除去的？2從陽極沉積下來的陽極泥中含有哪些金屬？3在電解過程中CuSO4溶液濃度發(fā)生怎樣的變化？【難點突破】一、電解池與原電池工作原理的區(qū)別電池類別原電池電解池能量轉變化學能轉化為電能電能轉化為化學能裝置特點無外接直流電源有外接直流電源電極正極負極陰極陽極電極確定由電極材料本身的相對活潑性及電解質溶液決定，較活潑的是負極，較不活潑的是正極由外接電源的正負極決定，與負極相連的為陰極，與正極相連的為陽極電極反應負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應陰極發(fā)生還原反應，陽極發(fā)生氧化反應電子流向負極流向正極從電源負極流向陰極，從陽極流向電源正極形成條件兩個電極外接電源電解質溶液電極(惰性或非惰性)形成閉合回路形成閉合回路自發(fā)發(fā)生氧化還原反應電解質(水溶液或熔融態(tài))反應自發(fā)性能自發(fā)進行的氧化還原反應反應一般不能自發(fā)進行，需電解條件舉例ZnCuSO4=ZnSO4CuCuCl2CuCl2相似之處均能發(fā)生氧化還原反應，且同一個裝置中兩個電極在反應過程中轉移的電子總數相等例1如圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列判斷中正確的是()Aa為負極、b為正極Ba為陽極、b為陰極C電解過程中，d電極質量增加D電解過程中，氯離子濃度不變方法規(guī)律電解池電極名稱的判斷方法變式訓練1用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是()Aa端是直流電源的負極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽極上發(fā)生的反應：Cu22e=CuD通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體方法思路根據圖示信息判斷電池類別根據電解質溶液中離子移向電極名稱放電順序電極產物電極現(xiàn)象。二、電解時兩電極產物的判斷與電極反應式的書寫1. 陽極產物的判斷(1)活性金屬電極(金屬活動性順序表中在Ag之前)，電極金屬失電子，生成對應的金屬陽離子，陰離子不放電。(2)惰性電極(Au、Pt、石墨)，溶液中的陰離子失電子，生成對應的非金屬單質或高價化合物。陰離子放電順序：S2>I>Br>Cl>OH>高價態(tài)含氧酸根>F。2陰極產物的判斷與電極材料無關，直接根據陽離子放電順序進行判斷，溶液中的陽離子得電子生成對應的單質或低價化合物陽離子的放電順序：AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Ni2Fe2Zn2Mn2較活潑金屬陽離子(注意Fe3的順序)。3電極反應式與電解反應式的書寫(以石墨電極電解CuCl2溶液為例)(1)電極反應式的書寫確定陰、陽極。與電源正極相連的為陽極、與電源負極相連的是陰極。分別寫出兩極上出現(xiàn)的離子。陰極：Cu2、H，陽極：Cl、OH。判斷陰、陽極放電順序。陰極：Cu2>H，陽極： Cl>OH。寫電極反應式。列物質標得失選離子、配電荷配原子個數陰極：Cu22e=Cu，陽極：2Cl2e=Cl2(2)電解反應方程式的書寫通過最小公倍數法使兩個電極反應式的電子數相等。把兩個電極反應式相加，消去相同項，并注明條件“通電”。電解CuCl2溶液總反應方程式為CuCl2CuCl2例2右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象正確的是()A逸出氣體的體積：a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色Da電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色方法總結電解池問題解答思路如下：判斷陰、陽電極觀察電極材料分析放電順序確定電極產物解答。變式訓練2利用如圖裝置電解硫酸銅溶液，下列說法正確的是()Ab電極上發(fā)生氧化反應B該裝置能將化學能轉變成電能C電解質溶液中Cu2從b電極向a電極遷移D若a為銅，則a電極的電極反應式為Cu2e=Cu2知識拓展以惰性電極電解含氧酸鹽(如CuSO4和NaNO3)溶液、含氧酸(如H2SO4)溶液、強堿(如NaOH)溶液時，陽極的電極反應式均為4OH4e=2H2OO2，且陽極附近生成酸?！井斕眠^關】1關于電解池的敘述不正確的是()A與電源正極相連的是電解池的陽極B電解質溶液中的陽離子向陰極移動C在電解池的陽極發(fā)生氧化反應D電子從電源的負極沿導線流入電解池的陰極，再經電解質溶液流入電解池的陽極2如圖所示裝置中，屬于電解池的是()3某同學按如圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是()A電解過程中，銅電極上有H2產生B電解初期，主反應方程式為CuH2SO4CuSO4H2C電解一定時間后，石墨電極質量不變D整個電解過程中，H的濃度不斷增大4用電解法從氯化銅廢液中提取出銅，方案正確的是()A用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片B用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產物D用帶火星的木條檢驗陽極產物5有關右圖的說法正確的是()A構成原電池時溶液中的SO移向Cu電極B構成原電池時Cu極反應式： Cu2e=Cu2C要使Fe極不被腐蝕，Cu片換Zn片或a接直流電源負極Da和b分別接直流電源正、負極，F(xiàn)e片上有氣體產生6如圖所示，A、B兩個裝置的燒杯中分別盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B兩個裝置中屬于原電池的是_，屬于電解池的是_。(2)A池中Zn是_極，發(fā)生_反應(填“氧化”或“還原”， 下同)，電極反應式為_。Cu是_極，發(fā)生_反應，電極反應式為_。A池中總的化學方程式為_。(3)B池中C是_極，發(fā)生_反應，電極反應式為_。Pt是_極，發(fā)生_反應，電極反應式為_。B池中總的化學方程式為_。學案答案精析第1課時化學能轉化為電能化學電源自主學習一、1.(從左到右，從上到下)逐漸溶解，表面有氣泡反應產生H2表面無氣泡不反應逐漸溶解鋅表面有氣泡Cu發(fā)生偏轉電流逐漸溶解且表面都有氣泡反應指針不偏轉無電流無現(xiàn)象無現(xiàn)象不反應指針不偏轉無電流2(1)化學能電能氧化還原(2)(從左到右，從上到下)負極正極氧化還原鋅銅H銅H2(3)氧化還原電解質議一議1不是。原電池是利用氧化還原反應原理，將還原反應與氧化反應分別在兩極上發(fā)生，使電子在導線中定向移動，形成電流。2不是；Cu做導體，起傳導電子的作用；電流計的指針發(fā)生了偏轉。3不能，因為原電池是自發(fā)的氧化還原反應，而Cu或Ag與稀H2SO4都不能自發(fā)地反應。4可以，因為Cu在該原電池中起到的是傳遞電子的作用，其本身并未參與電極反應。所以，把Cu電極換成能導電的材料就可以。當然，該材料的活潑性不能比負極活潑。二、O2中性弱堿FeC2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH2Fe2H2OO2=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O原電池失去電子電化學腐蝕議一議1鋼鐵腐蝕實質上是發(fā)生了原電池反應，潮濕的空氣具備了構成原電池的條件，而干燥的空氣中不具備與電解質溶液接觸的條件，純的鐵片不能構成原電池的兩電極，所以不容易生銹。2. (1)B海水顯弱堿性，氧氣不易溶于水，因此B點海水中氧氣濃度最大，發(fā)生腐蝕最明顯，生成的鐵銹也最多。(2)能起到保護鐵閘的作用。鋅、鐵閘和海水形成原電池，鋅作負極，鐵閘作正極，此時被腐蝕的是鋅，而鐵閘被保護。三、2.(從左到右，從上到下)負正電解質鋅氧化銀氫氧化鉀PbPbO2硫酸貯氫合金泡沫氧化鎳KOH氫氣氧氣KOH2H2O2=2H2O甲醇空氣KOH議一議兩個電極均為惰性電極，本身不參與反應。燃料電池常用的燃料有H2、CH4、C2H4、CH3OH等可燃性物質，在反應中燃料一般表現(xiàn)為失去電子，在電源負極通入。常用的氧化劑是氧氣，在反應中表現(xiàn)為得到電子，在電源正極通入。難點突破例1D鋅比銅活潑性強，因此在CuZnH2SO4原電池中，鋅為負極，電子由鋅銅，導線中電流由銅鋅，鋅失去電子而溶解，溶液中的H移向銅片，在Cu極得到電子而產生H2氣泡。故D項正確。變式訓練1C由總反應式知，Zn被氧化，作原電池的負極，符合條件的有B、C、D，電解質溶液中的反應為Cu22e=Cu，B選項中是2H2e=H2，D選項不含Cu2，故應選C。例2(1)BA為非氧化還原反應，沒有電子轉移；B為氧化還原反應，有電子轉移(2) Cu2e=Cu2 氧化反應2Ag2e=2Ag還原反應108解析(1)只有自發(fā)進行的氧化還原反應才能設計成原電池，B是自發(fā)進行的氧化還原反應。(2)根據電池反應式Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失電子作負極，負極材料是Cu，正極材料應是比銅不活潑的金屬或導電的非金屬；Ag得電子，所以此電解質溶液只能為AgNO3溶液。由2Ag2e=2Ag知導線上通過電子1 mol 生成Ag 1 mol。變式訓練2B外電路中，電流從正極流向負極，則為原電池的負極，作正極，故活潑性>；活潑性較差的金屬作原電池的正極，相連時，為正極，故金屬活動性>；有氣泡產生的電極發(fā)生反應2H2e=H2，為原電池的正極，故活動性>；質量減少的電極發(fā)生氧化反應生成金屬陽離子進入溶液而溶解，為負極，故活動性>；由此可得活動性>>>。當堂過關1B原電池中電子從負極流出，從正極流入，它的正、負極可以是兩種活動性不同的金屬，也可以是金屬與非金屬；原電池工作時負極上發(fā)生氧化反應，正極上發(fā)生還原反應；當鋅片上有6.5 g鋅溶解時，正極上生成2 g氫氣。2C3C鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，負極反應為Fe2e=Fe2，正極反應為O24e2H2O=4OH，C正確。4A放電時是原電池。負極是較活潑金屬，還原性物質，發(fā)生氧化反應；正極是較不活潑金屬或導體，氧化性物質， 發(fā)生還原反應。5B該原電池中鋅片為負極，銅片為正極，鋅片失電子被氧化為Zn2進入溶液，電子沿導線流向銅片，溶液中的H從銅片上得電子被還原成氫原子，氫原子結合為氫分子從銅片上逸出。溶液中的SO向負極Zn片方向移動。故A、C、D正確。6(1)負氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu(2)正有氣泡放出鐵負正正(3)銅FeCl3溶液Cu2e=Cu2(4)減少6.5解析(1)CuSO4溶液為電解質溶液時，銅鋅原電池的負極為鋅，電極反應式為Zn2e=Zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應式為Cu22e=Cu，所以銅極不斷變粗，電池總反應式為ZnCu2=Zn2Cu。(2)該原電池中，鐵作負極，銅作正極，外電路中電子由負極流向正極，電解質溶液中H向正極移動，在銅片上得電子生成H2，所以銅片上有氣泡放出。 (3)Cu是還原劑，作原電池的負極；FeCl3是氧化劑，在正極上反應，電解質溶液是FeCl3溶液，可選石墨或不比銅活潑的金屬作正極。(4)將鐵棒和鋅片連接后不浸入CuCl2溶液里，鋅片作負極，Zn2e=Zn2，當電池中有2 mol電子通過時，負極質量減少為65 gmol16.5 g。第2課時電能轉化為化學能自主學習一、1.石墨棒上覆蓋一層紫紅色固體物質有黃綠色刺激性氣味氣體放出，試紙變藍色Cu2、Cl、H、OHCu2、HCl、OHCu22e=Cu2Cl2e=Cl22(1)電流氧化還原(2)電化學直流電源電極電解質溶液閉合回路負極還原正極氧化負陰陽正陽極陰極議一議1原電池中沒有外加電源，電解池中有外加電源。2. 從外接電源：與電源正極相連的電極稱陽極，與電源負極相連的電極稱陰極；從電極反應：發(fā)生氧化反應的電極是陽極，發(fā)生還原反應的電極是陰極；從電子流向：電子從外接電源的負極流出，流向電解池的陰極；電解池的陽極上失去電子，電子流回外接電源的正極；從離子移向：電解質溶(或熔)液中陽離子向陰極移動。陰離子向陽極移動；從電解現(xiàn)象：有金屬沉積或H2放出的是電解池的陰極，電極質量減少或有O2或Cl2等放出的是電池的陽極。3電解質溶于水電離出能自由移動的離子。通電時，自由移動的離子作定向移動，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，分別在兩極上發(fā)生氧化還原反應。4一定有，因為電解池就是把電能轉變成化學能的裝置，溶液導電時電極上一定有電極反應。二、2.粗銅純銅硫酸銅溶液Zn2e=Zn2、Fe2e= Fe2、Cu2e=Cu2Cu2 2e=Cu議一議1粗銅中的鋅、鐵等比銅活潑的金屬發(fā)生氧化反應溶解變成金屬陽離子進入溶液；銀、金等不如銅活潑的金屬，在電解過程中不發(fā)生反應，沉積在電解池的底部形成陽極泥；而陰極只有Cu2放電，Zn2、Fe2等留在電解質溶液中。2不如銅活潑的金屬金、銀等。3電解過程中電解質溶液的濃度減小，需及時補充。難點突破例1C由于電流從電源正極流出，故a為電源的正極，b為電源的負極，A項錯誤；電源稱正、負極，B項錯誤；Cu2向陰極移動，d電極反應為Cu22e=Cu，在陰極上析出Cu，所以d極質量增加，C項正確；Cl向陽極移動，c電極反應為2Cl2e=Cl2，導致溶液中c(Cl)降低，D項錯誤。變式訓練1A在電解過程中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，陰極與直流電源的負極相連，陽極與直流電源的正極相連，A項正確；電解質在溶液中的電離是因為水分子的作用，與通電無關，B項錯誤；電解過程中陽極上發(fā)生的反應為氧化反應，陽極反應為2Cl2e=C12，在陽極附近可觀察到黃綠色氣體，C、D項錯誤。例2DNa2SO4=2NaSO，H2O電離出HOH，SO和OH移向b電極，Na和H移向a電極，在b電極上：4OH4e =2H2OO2，在a電極上：2H2e=H2，所以產生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體；由于a電極上H放電，所以a電極附近的c(OH)c(H)，滴加石蕊溶液a電極附近變藍色，同理，b電極附近變紅色。變式訓練2D由裝置圖可知為電解池裝置，電能轉化為化學能，a連接電源正極，為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應，b連接電源負極，為電解池的陰極，發(fā)生還原反應，故A項不正確；該裝置外接電源，為電解池裝置，將電能轉化為化學能，故B項不正確；電解時，陽離子向陰極移動，該題中陽離子從a極移向b極，故C項不正確；a為陽極，發(fā)生氧化反應，電極方程式為Cu2e=Cu2，故D項正確。當堂過關1D2.C3B銅作陽極：Cu2e=Cu2，銅電極上無H2產生，A錯誤；石墨作陰極：2H 2e=H2，所以總方程式為CuH2SO4CuSO4H2，電解一定時間后，溶液中Cu2濃度增大，并不斷向陰極定向移動，故石墨電極上有銅析出，B正確、C錯誤；在電解開始階段，2H 2e=H2，H的濃度減小，D錯誤。4B電解氯化銅廢液得到金屬銅，銅必須作陰極，這樣可以達到回收銅的目的，故A項不正確；電解時陽極可用惰性電極(碳棒)，但銅應作陰極，故B項正確；陰極產物為銅，和氫氧化鈉溶液不反應，故C項不正確；陽極產物為氯氣，不能用帶火星的木條檢驗，二者不反應，故D項不正確。5C6(1)AB(2)負氧化Zn2e=Zn2正還原Cu22e=CuZnCuCl2=ZnCl2Cu(3)陰還原Cu22e=Cu陽氧化2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl2