内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
第五章
第26讲 原电池 化学电源
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内容索引
考点一 原电池的工作原理
考点二 常见化学电源
重点强化专栏
真题演练 明确考向
课时精练
1.了解原电池及常见化学电源的工作原理。
2.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池和电解池。
3.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
课程标准
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3
原电池的工作原理
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要点梳理
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。
3.工作原理(以铜锌原电池为例)
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
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(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 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu
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____
氧化反应
还原反应
正极
负极
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(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。
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。
较强
正极
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(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。
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【正误辨析】
(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极( )
(2)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( )
(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)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( )
(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( )
√
√
×
×
√
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一、原电池电极的判断及工作原理
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。
核心突破
负
正
正
负
负
正
正
负
负
正
负
正
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2.分析下图所示的四个原电池装置,按要求回答问题。
(1)装置①中,________作负极,该电极反应式为______________________。
Mg
Mg-2e-===Mg2+
(2)装置②中________作负极,该电极反应式为
____________________________________,正极反应式为___________________________。
Al
6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
(3)装置③中,_____作正极,负极反应式为_________________。
Fe
Cu-2e-===Cu2+
(4)装置④中,_____作负极,正极反应式为__________________________。
Fe
O2+2H2O+4e-===4OH-
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原电池正、负极判断的一般方法
反思归纳
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二、可逆反应原电池原理的分析
3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I- 2Fe2++
I2设计成如下图所示的原电池。回答下列问题:
(1)反应开始时,负极为________中的石墨(填“甲”
或“乙”),电极反应式为__