考点13 原电池和化学电源 -2022-2023学年上海市高二化学同步考点归纳与测试（沪科版2020选择性必修1）

考点13 原电池和化学电源 【核心考点梳理】 化学能转化为电能，是能量转化的重要形式之一。电能是现代社会中应用广泛、使用方便的一种能源。化学电源是把化学能转变为电能的装置，是能够实际应用的原电池，习惯上叫做电池。现代生活离不开化学电源。本节将学习原电池的工作原理、电极半反应，以及一些常用的一次电池、二次电池（可充电电池）和燃料电池及其简单的工作原理。 一、原电池 1、原电池的定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。 2、形成原电池的条件： 1 电极：有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（或非金属）为正极。 2 电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中。 3 整个装置必须形成闭合电路。 4 自发进行的氧化还原反应 3、原电池的化学原理： （1）自发进行的氧化还原反应在两极进行 （2）电子从负极（较活泼的金属）流向正极（较不活泼的金属或非金属），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 如：Cu─H2SO4─Zn原电池： 正极： 2H+ + 2e- = H2↑ 正极得电子，发生还原反应 　　负极： Zn - 2e- = Zn2+ 负极失电子，发生氧化反应 总反应式： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 3、锌与 CuSO4 溶液反应中的能量变化实验 a) 如图 4.1，将温度传感器插入 1 mol· L—1 的 CuSO4 溶液中，再向其中加 入少量锌粉，测量反应过程中溶液的温度，记录实验现象。 b) 如 图 4.2 所 示， 将 锌 片、 铜 片 分 别 插 入1 mol· L—1 的 ZnSO4 溶 液 和 1 mol· L—1 的 CuSO4 溶液中，两个溶液用盐桥进行连接，金属片之间用导线连接，导线中间接入灵敏电流计，记录实验现象。 铜锌原电池的实验装置图 原电池中还原性强的电极是负极，负极向外电路提供电子；氧化性强的电极是正极，正极从外电路得到电子。两极浸在电解质溶液中，用盐桥连通，通过正、负离子的迁移构成回路。按照电极与表面半反应的关系，可以将构成原电池的电极分为金属电极、惰性电极、气体电极等类型。金属导电材料直接参与半反应的电极叫做金属电极，如上述铜锌原电池中的锌电极和铜电极。导电材料本身不发生氧化还原反应的电极叫做惰性电极，如铂、石墨等。吸附在电极表面的气体会参与半反应的电极叫做气体电极