1、第2课时化学反应能量转化的重要应用化学电池核心素养发展目标1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如何转化的，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池，培养严谨求实的科学探究与创新意识。3.了解常见的化学电源，体会开发高能新型电池的重要性，增强科学态度与社会责任。一、原电池及工作原理1原电池利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。2工作原理(以铜锌原电池为例)装置现象铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，灯泡发亮结论导线中有电子通过，化学反应中化学能转化为电能解释当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时：a.锌原子失去电子被氧化为Zn2进入
2、溶液电极反应为Zn2e=Zn2b.电子由负极通过导线流向正极c.溶液中的H从铜片上获得电子被还原为氢气电极反应为2H2e=H2电子在导线上及离子在溶液中做定向移动，形成电流(1)原电池是电能转化为化学能的装置()提示原电池是利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。(2)将铜片和锌片用导线连接插入任何溶液中，电流表指针都会偏转()提示只有溶液为电解质溶液时，才能形成闭合回路，电流表指针才会偏转。(3)原电池中负极一定参加化学反应()提示原电池中并不是所有的负极都参加化学反应，如氢氧燃料电池中两个电极都是铂电极，做负极的金属铂并没有参加化学反应。(4)原电池外电路中电子的流向是由正极流向负极
3、()提示外电路中电子是由负极经导线流向正极。(5)原电池工作时，在负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应()提示原电池工作时，物质在负极上失去电子，发生氧化反应，电子经导线流向正极，溶液中的阳离子在正极上得到电子，发生还原反应。(6)原电池在工作时，电子可以通过电解质溶液形成电流()提示电子只能由电池负极经导线流向正极，溶液中是电解质中的阴、阳离子定向移动形成电流。工作原理(以铜、锌原电池为例)1下图为氢氧燃料电池构成要素图，试回答下列问题：(1)燃料电池在工作时，H2和O2并没有接触，为什么在线路中会形成电流？提示H2和O2在两个石墨电极上得失电子能力不同，在两个电极上形成电势差，H2在左侧
4、石墨电极失去电子，电子在电势差的作用下经导线流向右侧石墨电极，氧气在右侧石墨电极上得到电子，从而形成电流。(2)稀硫酸在原电池中起到什么作用？如果换成乙醇，电流表指针还能偏转吗？提示稀硫酸中存在自由移动的离子，起到传导电荷的作用，如换成乙醇，则电流表指针则不会偏转，因为乙醇为非电解质，无自由移动的离子，无法传导电荷，无法形成闭合回路，故电流表指针不会偏转。2某实验兴趣小组按下图所示装置进行实验(1)该小组完成实验后，在读书卡片上记录如下：卡片：NO.1实验后记录：Fe为正极，Cu为负极Cu2向负极移动电子流动方向：Fe导线CuFe上析出大量红色物质正极反应式：Fe2e=Fe2若有0.2 mol
5、电子流过导线，则产生Cu为6.4 g关于卡片上的描述合理的是_。答案解析在该原电池中，Fe为负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe2e=Fe2；Cu为正极，Cu2在Cu电极上发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu，外电路中电子由Fe电极经导线流向Cu电极，溶液中Cu2向正极(Cu电极)移动，由电池总反应式：FeCuSO4=FeSO4Cu，当有0.2 mol电子转移时，则会生成0.1 mol Cu，即6.4 g，综上所述和正确。(2)如把Cu电极换成碳棒，电流表的指针还偏转吗？提示把Cu换成碳棒，电流表的指针和原来偏转方向相同。(3)该原电池工作时，Fe电极失去的电子总数与Cu电极得到的电子总
6、数有何关系？提示原电池工作时，Fe电极上Fe所失电子总数等于Cu电极上Cu2所得电子总数。3在下图的装置中，属于原电池且有电流产生的是_。答案1有关原电池的下列说法中正确的是()A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应C原电池工作时，阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属答案C解析A项，电子应由负极流向正极；B项，原电池中负极发生氧化反应；D项，原电池中正极可以为导电的非金属，如碳，故选C。2如图所示，将镁棒和铜棒插入橙子中，用导线将其接入电流表后电流表指针发生偏转，该电池中()A镁棒是正极 B铜棒是负极C镁棒被氧化 D铜棒被氧化答案C解析在该电池中Mg失电子发生
7、氧化反应，做电池的负极，故选C。3下列装置能构成原电池的是()答案B解析A项，两电极材料相同且和稀H2SO4都不反应；C项，没形成闭合回路；D项，无水乙醇为非电解质，无自由移动的阴、阳离子，无法形成离子导体。4用锌棒、石墨和CuCl2溶液组成如图原电池。(1)锌棒为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，该电极反应式为_。(2)石墨为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应。该电极反应式为_，观察到的现象为_。(3)该原电池反应的离子方程式为_。答案(1)负氧化Zn2e=Zn2(2)正还原Cu22e=Cu有红色固体生成(3)Cu2Zn=Zn2Cu二、原电池原理的应用1设计
8、简单的原电池已知ZnH2SO4=ZnSO4H2，设计一套原电池装置，将化学能转化为电能。思路：设计及实验方程式：Zn2H=Zn2H2实验装置现象确定负极负极反应物锌负极材料锌片锌逐渐溶解有少量气泡生成确定正极正极反应物氢离子铜片上生成大量气泡正极材料铜片构成闭合回路离子导体稀H2SO4电子导体铜线电流表指针发生偏转2发展中的化学电源(1)干电池一次电池特点：放电之后不能充电。实例：锌锰电池电极反应：负极为Zn2e=Zn2，正极为2MnO22NH2e=Mn2O32NH3H2O。为了延长电池寿命和提高其性能，现在使用的电池为碱性锌锰电池。(2)充电电池二次电池特点：放电时所进行的氧化还原反应，充电
9、时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。实例：铅蓄电池，锂离子电池。(3)燃料电池特点a燃料和氧化剂(如O2)分别在两个电极上反应将化学能直接转化为电能。b与火力发电相比，燃料的利用率高、能量转化率高。c与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装置提供燃料和氧化剂等。实例以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：负极：2H24e4OH=4H2O。正极：O24e2H2O=4OH。总反应方程式：2H2O2=2H2O。(1)对所有的化学反应，都可以设计成原电池()提示只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，如复分解反应，H2SO42NaOH=Na2SO
10、42H2O，就不能设计为原电池。(2)原电池中，一定是还原剂做负极材料()提示氢氧燃料电池中，H2做还原剂，为负极反应物，但氢气为气体，不能做负极材料，只能选择铂棒或碳棒等固体导体做负极材料。(3)在原电池中，还原剂做负极反应物，一定和离子导体发生反应()提示负极反应物在负极上失电子，发生氧化反应，并不一定和离子导体发生反应，如氢氧燃料电池中，H2为负极反应物和电解质H2SO4就不反应。(4)燃料电池的能量转换效率高，在电池工作中，只有化学能到电能的转化()提示在电池工作中，还存在化学能到热能的转化等。设计简单的原电池方法导引设计原电池的基本思路步骤一：确定一个自发的氧化还原反应的还原剂和氧化
11、剂，还原剂做负极反应物，氧化剂做正极反应物，把氧化还原反应分为两个半反应。步骤二：选择两极材料，正极材料最好选择不与正极反应物和离子导体发生反应且导电的固体，如金属铜、石墨等。步骤三：选择离子导体(电解质溶液)和电子导体(导线)并形成闭合回路。如图：请利用反应2Fe3Fe=3Fe2，设计一个能产生电流的装置并画出简单的装置示意图，标明电极材料及电极名称。可选用品：铜片、锌片、铁片、石墨棒、NaCl溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、导线、滤纸、烧杯。(1)负极反应物可选择_，负极电极反应式：_，负极材料为_。(2)正极反应物可选择_，正极电极反应式：_，正极材料为_。
12、(3)离子导体可选择_，电子导体可选择_。(4)画出实验装置示意图_。答案(1)单质铁Fe2e=Fe2铁片(2)FeCl3溶液或Fe2(SO4)3溶液2Fe32e=2Fe2石墨棒或铜片(3)FeCl3溶液或Fe2(SO4)3溶液导线(4)知识拓展原电池原理的三大应用1设计原电池(1)定：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。(2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。还原剂ne=氧化产物(负极电极反应)；氧化剂ne=还原产物(正极电极反应)。(3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极稳定的金属或能导电
13、的非金属。(4)画：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。2加快氧化还原反应的速率(1)原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。(2)应用：实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制取H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。3比较金属的活动性强弱(1)原理：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。(2)应用：有两种金属A和B，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性：AB
14、。1对下列化学反应，可设计为原电池的是()AH2SO4Ba(OH)2=BaSO42H2OBNH4HCO3NH3CO2H2OCCaOH2O=Ca(OH)2DCu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag答案D解析原电池的两极反应必须是氧化剂和还原剂分别在正极和负极上得失电子，故化学反应必须为氧化还原反应，无电子转移的非氧化还原反应不能设计为原电池，故选D。2利用氧化还原反应：ZnCu2=Zn2Cu设计原电池。该原电池设计合理的是()选项负极正极电解质溶液AZnCuH2SO4BZnCCuCl2CCuZnCuSO4DCuZnZnSO4答案B解析由氧化还原反应ZnCu2=Zn2Cu可知，该电池负极材料应选择
15、金属Zn，正极应选择金属活泼性比Zn弱的金属或可导电的固体非金属，离子导体应选择含Cu2的电解质溶液，综上所述，只有选项B符合要求。3氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它以铂做电极，KOH溶液做电解液，总反应为2H2O2=2H2O，正极反应为O22H2O4e=4OH，下列叙述正确的是()AH2通入正极区 BO2通入负极区C负极发生氧化反应 D正极发生氧化反应答案C解析由总反应2H2O2=2H2O可知，H2为还原剂，为负极反应物，应通入负极区，O2为氧化剂，为正极反应物，应通入正极区，H2在负极上失电子发生氧化反应，O2在正极上得电子发生还原反应，故正确答案为C。4(2018苏州高一检
16、测)下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是()A电池中锌是正极B电池是一次电池C电池工作时，氢气发生还原反应D电池工作时，电子由锌通过导线流向碳棒答案D解析A项，锌应为电池的负极，错误；B项，铅蓄电池为充电电池，为二次电池，错误；C项，氢氧燃料电池在工作时，氢气为还原剂，在负极上发生氧化反应，错误；D项，锌锰干电池中，锌为负极，碳棒为正极，电子由锌通过导线流向碳棒，正确。课时对点练A组基础对点练题组一原电池及工作原理1(2019烟台高一下期中)下列有关原电池的说法中不正确的是()A在内电路中，电子由正极流向负极B原电池的正、负极材料不一定都参与反应C原电池工作时，正极上发生还原反应D
17、原电池工作时，可能会伴随着热量变化答案A解析原电池中，内电路不存在电子流动，A项错误；氢氧燃料电池的正、负极材料都不参与反应，B项正确；原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应，C项正确；原电池工作时，可能会伴随着热量变化，D项正确。2如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是()A铜片表面有气泡生成，且溶液中SO向该电极移动B装置中存在“化学能电能光能”的转换C如果将硫酸换成柠檬汁，导线中仍有电子流动D如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变答案A解析铜锌原电池中，Cu做正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以铜片表面有气泡生成，但溶液中的阴离子向负
18、极移动，故A项错误；原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化为光能，故B项正确；柠檬汁显酸性，也能做电解质溶液，所以将硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，导线中仍有电子流动，故C项正确；Cu金属性比Zn、Fe弱，形成原电池时Cu均做正极，所以将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变，仍然由Cu电极(正极)流出，故D项正确。3(2018盐城高一检测)一种氢能的制取、贮存及利用如图所示，图示中能量转化方式不涉及()A电能化学能 B光能化学能C化学能电能 D电能机械能答案A解析由图示可以看出，在能量转化方式上有光能催化分解H2O，是光能化学能，H2燃料电池车中，是化学能到电能，电能到机械能，整个过
19、程，无电能到化学能转化，故选A。4(2019广东仲元中学高一期中)如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下，其中正确的是()Zn为正极，Cu为负极H向负极移动电子是由Zn经外电路流向CuCu极上有H2产生若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为1 g正极的电极反应式为Zn2e=Zn2A BC D答案B解析CuZn原电池中，Zn为负极，错误；阳离子移向正极，错误；电子由Zn流出，经外电路流向Cu，正确；Cu极上发生反应2H2e=H2，正确；由得失电子守恒可知1 mol电子流过导线可以产生0.5 mol H2，即1 g H2，正确；正极发生还原反应，错误。故B正确。题组二
20、原电池的构成条件及判断5(2018枣庄高一期中)下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，不能形成原电池的是()答案D解析构成原电池的条件：两种活泼性不同的材料做电极；要有电解质溶液；要形成闭合回路；能自发发生氧化还原反应。D不能形成闭合回路，故选D。6(2019长沙一中高一下期中)由下列各组材料和电解质溶液能组成原电池的是()选项ABCD两极材料Mg、MgZn、Fe金刚石、CuZn、Cu电解质溶液稀H2SO4乙醇浓H2SO4稀盐酸答案D解析两个电极都为Mg时不能形成原电池，A项错误；乙醇不是电解质溶液，不能形成原电池，B项错误；金刚石不是导体，不能形成原电池，C项错误；Zn、Cu、稀盐酸组合具备构成原电池
21、的条件，D项正确。7.如图所示，电流表的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是()A正极为Cu，负极为Zn，S为稀H2SO4B正极为Zn，负极为Cu，S为CuSO4溶液C正极为Ag，负极为Zn，S为AgNO3溶液D正极为Fe，负极为Cu，S为AgNO3溶液答案C解析原电池中，负极发生失去电子的氧化反应，根据题意知负极变细，即金属单质失电子，负极应为活泼金属，故B、D项错误；又因为正极变粗，即该电池的正极反应生成金属，故A项错误，C项正确。题组三原电池原理的应用8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：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
22、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极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc答案C解析装置一为原电池，a极质量减小，可知金属活动性：ab；装置二不构成原电池，b极有气泡，c极无变化，说明金属活动性：bc；装置三为原电池，d极溶解，说明金属活动性：dc；装置四构成原电池，电流从a极流向d极，说明d为负极，d金属活动性大于a，故得出金属活动性dabc，故选C。9将过量的两份锌粉a、b分别加入相同量的稀硫酸中，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)的关系正确的是()答案B解析Zn和H2SO4反应，加
23、入CuSO4，Zn会置换出金属Cu，形成Zn、Cu、稀H2SO4原电池，加快Zn和H2SO4反应生成H2的速率，故反应速率应为ab，速率越大，锌和H2SO4反应所用时间越短，故a所用时间小于b所用时间；因为两份Zn都是过量的，产生H2的量取决于H2SO4的量，因为H2SO4的量相同，故产生H2体积相同，即V(a)V(b)，故选B。10(2018肇庆高一检测)已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。原因是_。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选Fe2(SO
24、4)3溶液，外加导线，_(填“能”或“不能”)构成原电池。若能，写出电极反应式，负极：_，正极：_(若不能，后两空不填)。(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求在下面的方框中画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。答案(1)Cu、Al导线连接在一起，接头处在潮湿的空气中形成原电池，Al做负极，易被腐蚀(2)能Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2(3)解析(2)因为Cu和Fe2(SO4)3发生反应：Fe2(SO4)3Cu=2FeSO4CuSO4，因此可以设计原电池，负极为还原剂Cu，电极反应式为Cu2e=Cu2，正极为石墨，电极反应式为2Fe32e=2Fe2。(3)因为Fe和
25、H2SO4反应：FeH2SO4=FeSO4H2，故负极材料为Fe，正极材料可以是石墨、Cu或Ag，电解质溶液为稀H2SO4，即可画出示意图。B组综合强化练1燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是：X极：O2(g)H2O(l)2e=2OH；Y极：H2(g)2OH2e=2H2O(l)。下列说法正确的是()AX是正极 BY是正极CY极发生还原反应 DX极发生氧化反应答案A解析由已知电极反应，X极O2得电子发生还原反应，O2为正极反应物，X极应为正极，Y极H2失电子发生氧化反应，H2为负极反应物，Y极为负极，故选A项。2(2019青岛二中月考)
26、将纯银片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的硝酸银溶液中一段时间，以下叙述正确的是()A两烧杯中铜片表面生成单质银B甲中银片为正极，乙中铜片是负极C两烧杯中都是铜失电子发生氧化反应DCu被消耗的速率甲比乙慢答案C解析甲中形成铜银原电池，铜做负极，失电子，银做正极，Ag在银极上得电子，生成Ag，所以甲中银片表面有单质银生成，A项错误；乙中不能构成原电池，铜片不是电极，B项错误；甲、乙两烧杯中的总反应方程式都为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，都是铜失电子发生氧化反应，C项正确；原电池能加快反应速率，故消耗铜速率甲比乙快，D项错误。3(2018河南郑州一中期末)某同学根据化学反应Fe2Fe3
27、=3Fe2，并利用实验室材料制备原电池。下列关于该原电池的组成及现象描述正确的是()选项ABCD正极碳棒碳棒铁棒碳棒负极铁棒铁棒锌棒铁棒电解质溶液FeCl3FeCl3H2SO4FeCl2现象铁棒变细，碳棒周围溶液黄色变浅铁棒变细，碳棒变粗锌棒变细，铁棒变粗铁棒变细，碳棒不变答案A解析根据反应Fe2Fe3=3Fe2，可知该原电池中Fe为负极；反应过程中Fe3在正极得电子生成Fe2，故正极区Fe3的浓度降低；由电池反应可知电解液为含Fe3的溶液。综上所述，A项正确。4(2019河北衡水中学期末)下列叙述正确的是()A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B在Cu、Zn与CuSO4溶液组成的原电池
28、中，Cu做负极C原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动D铜锌原电池工作时，若有13 g锌溶解，则电路中有0.4 mol电子通过答案D解析构成原电池的材料可以是金属，也可以是非金属，如石墨等，A项错误；在Cu、Zn、CuSO4溶液组成的原电池中，Cu做正极，B项错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，C项错误；13 g锌的物质的量为0.2 mol，则失去的电子为0.4 mol，D项正确。5.(2018山西康杰中学高一月考)干电池中发生的反应为Zn2NH=Zn22NH3H2，工作原理示意图如图所示。下列说法正确的是()A碳棒为电池的负极BH2在Zn片上生成C电流由锌片流向碳棒DZn片上发生氧化反应答
29、案D解析根据反应方程式，放电时，Zn元素化合价由0价升高为2价，H元素化合价由1价降低为0价，所以锌片做负极，碳棒做正极，故A项错误；锌片做负极，电极反应式为Zn2e=Zn2，H2在碳棒电极上生成，故B项错误；电流由正极经外电路流向负极，应是由碳棒流向锌片，故C项错误；锌片做负极，电极上发生失电子的氧化反应，故D项正确。6(2019北京四中高一第二次月考)为将反应2Al6H=2Al33H2的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去氧化膜)()答案B解析A项，能构成原电池，铝做负极，但电池总反应为2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，不符合题意；B项，为原电池装置，铝的金属
30、性强于铜，铝做负极，电池总反应为2Al6H=2Al33H2，符合题意；C项，为原电池装置，但硝酸是氧化性酸，则电池总反应为Al4HNO=Al3NO2H2O，不符合题意；D项，乙醇为非电解质，不符合题意。7由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。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)装置丙中溶液中c(H)_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变小(4)DABC解析根据装置甲知活泼性：AB
31、，A做负极，电极反应为A2e=A2；根据装置乙知活泼性：BC，正极反应为Cu22e=Cu；根据装置丙知活泼性：DA，正极反应为2H2e=H2，故c(H)减小，由以上分析可知活泼性：DABC。8(2018河北唐山高一期末)某化学研究性学习小组针对原电池的形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。(1)请填写有关实验现象并得出相关结论。编号实验装置实验现象1锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象2两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流表指针不偏转3铜棒表面的现象是_；电流表指针_通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是_。通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是_。若将实验3装置中稀硫酸换成乙
32、醇，电流表指针将不发生偏转，从而可得出原电池的形成条件是_。(2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式。Zn棒：_。Cu棒：_。(3)实验3的电流是从_(填“Zn”或“Cu”)棒流出的，反应过程中若有0.4 mol电子发生了转移，则Zn电极质量减轻_g。答案(1)有气体生成发生偏转有活动性不同的两个电极形成闭合回路有电解质溶液(2)Zn2e=Zn22H2e=H2(3)Cu13解析(1)实验3中构成原电池，锌棒做负极，铜棒做正极，溶液中的氢离子放电，则铜棒表面的现象是有气体生成，电流表指针发生偏转。实验2和3相比，电极不同，因此可得出原电池的形成条件是有活动性不同的两个电极。实验1和3相比，实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是形成闭合回路。若将实验3装置中稀硫酸换成乙醇，电流表指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池的形成条件是有电解质溶液。(2)锌棒做负极，发生失去电子的氧化反应，则Zn棒上发生的电极反应式为Zn2e=Zn2。铜棒做正极，溶液中的氢离子放电，则Cu棒上发生的电极反应式为2H2e=H2。(3)实验3中锌棒做负极，铜棒做正极，则电流是从Cu棒流出的，反应过程中若有0.4 mol电子发生转移，根据Zn2e=Zn2可知消耗0.2 mol Zn，则Zn电极质量减轻0.2 mol65 gmol113 g。