内容正文:
第六章 化学反应与能量
第20讲 原电池 化学电源
栏目导引
考点一 原电池的工作原理及应用
栏目一
考点二 三类常见的化学电源
栏目二
返回
考点一
化学
电
氧化还原反应
金属活动性不同的两电极
电解质溶液
返回
返回
返回
氧化反应
还原反应
正极
负极
返回
返回
返回
较强
正极
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
考点二
返回
Zn
返回
KOH溶液
Zn
Ag2O
返回
锂
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
返回
[考纲要求] 1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
1.概念:把____能转化为__能的装置。
2.构成条件
(1)一看反应:看是否有能自发进行的____________发生。
(2)二看两电极:一般是______________________。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①__________;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
在如图所示的8个装置中,属于原电池的是___________。
提示: ②④⑥⑦
3.工作原理(以铜锌原电池为例)
(1)原理分析
电极名称
负极
正极
电极材料
锌片
铜片
电极反应
____________________
__________________
反应类型
________
________
电子流向
由Zn沿导线流向Cu
盐桥中离子移向
盐桥含饱和KCl溶液,K+移向____,Cl-移向____
Zn-2e-===Zn2+
Cu2++2e-===Cu
(2)两种装置比较
①盐桥作用:a.连接内电路形成闭合回路。b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。
②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;装置Ⅱ中使Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定。
(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。
4.原电池原理的应用
(1)比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性____的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
(2)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。
(3)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的____而受到保护。
(4)设计制作化学电源
①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的工作原理,结合两个半反应,选择正、负电极材料以及电解质溶液。
[诊断辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)理论上,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)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生( )
(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)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定作负极( )
(6)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高( )
答案: (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
题点一 原电池正负极的判断方法
1.(1)由组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为__________极,活动性较弱的金属或能导电的非金属为_______________极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由____________极流向________________极;电子由______________极流向________________极。
(3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向________________极,阴离子移向___________极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的________________极失电子发生氧化反应,其________________极得电子发生还原反应。
(5)根据现象判断。一般情况下,溶解的一极为______________极,增重或有气体逸出的一极为____________极。
答案: (1)负 正 (2)正 负 负 正 (3)正 负 (4)负 正 (5)负 正
[练后归纳] 原电池正、负极的判断
INCLUDEPICTURE "6-45.TIF"
eq \o(,,\s\do4( ,))