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原电池工作原理及应用
化学电源
考点
知识点一
原电池工作原理
及应用
知识点一 原电池工作原理及应用
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
1.概念
原电池是把 能转化为____能的装置。
化学
2.构成条件
反应
能 的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)
电极
一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)
闭合
回路
①电解质溶液
②两电极直接或间接接触
③两电极插入电解质溶液中
自发进行
电
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
3.工作原理(如锌铜原电池可用简图表示)
总反应离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑
(1)电极
①负极: 电子,发生 反应;
②正极: 电子,发生 反应。
失去
氧化
得到
还原
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
(2)电子定向移动方向和电流方向
①电子从 流出经外电路流入 ;
②电流从 流出经外电路流入 ;
故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
(3)离子移动方向
阴离子向 移动(如SOeq \o\al(2-,4)),阳离子向 移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
正极
负极
正极
负极
负极
正极
考点
提 醒
知识点一 原电池工作原理及应用
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
①电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
②无论在原电池中还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
4.原电池正、负极的判断
考点
提 醒
知识点一 原电池工作原理及应用
原电池的正极和负极既与电极材料的性质有关,又与电解质溶液有关,不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。
考点
双液原电池
单液原电池
名称
Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长
还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗
不同点
正、负极电极反应,总反应式,电极现象
相同点
装置
知识点一 原电池工作原理及应用
5.单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比
考点
提 醒
知识点一 原电池工作原理及应用
盐桥的作用:使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触;平衡电荷;提高电池效率。
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
6.原电池原理的应用
(1)加快氧化还原反应的速率
一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率加快。例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱
如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:Aeq \a\vs4\al(>)B。
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
(3)设计制作化学电源
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
实例:根据Cu+2Ag+===Cu2++2Ag设计电池:
考点
对点训练
知识点一 原电池工作原理及应用
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)理论上说,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池
( )
(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极
( )
(3)用Mg、Al分别作电极,用NaOH溶液作电解液构成的原电池,Mg为正极
( )
(4)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动
( )
(5)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高
( )
√
√
√
×
√
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
(6)原电池放电时,电流方向由电源的负极流向正极
( )
(7)实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳
( )
(8)由于CaO+H2O===Ca(OH)2,可以自发进行,且放出大量的热,故可以设计成原电池
( )
×
√
×
考点
知识点一 原电池工作原理及应用
实验
装置
部分实验现象 a极质量减小;b极质量增加 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
2.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>c>d
B.b>c>d>a
C.d>a>b>c
D.a>b>d>c
考点
知识点一 原电