内容正文:
第1章 化学反应与能量转化
第2节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
01
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氧化还原
较活泼
自发
化学能
电能
相对不活泼
非金属导体
电解质
导线
直接接触
闭合回路
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化学
电
发生
析出红色金属
逐渐溶解
原电池
负极
正极
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
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不再
不再有红色金属析出
发生
逐渐溶解
有红色金属析出
也不再溶解
构成了
不能构成
负极
氧化
正极
还原
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
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流入
较弱
氧化
流出
较强
还原
失去
获得
氧化还原
电极反应
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1.下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A.构成原电池的两极必须是两种不同金属
B.原电池是将化学能转化为电能的装置
C.原电池工作时总是负极溶解,正极上有物质析出
D.原电池的正极是还原剂,总是溶液中的阳离子在此被还原
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2.对于原电池的电极名称,叙述错误的是( )
A.发生氧化反应的一极为负极
B.正极为电子流入的一极
C.比较不活泼的金属为负极
D.电流流出的一极为正极
解析 原电池中相对活泼的金属为负极,发生氧化反应;相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极,发生还原反应。
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3.下列装置中能构成原电池产生电流的是( )
解析 B、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池;A项不符合原电池的构成条件;C项中Cu与HNO3反应能构成原电池。
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4.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有KNO3-琼脂的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应式为Ag++e-===Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的总反应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
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解析 铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、盐桥构成一个原电池,Cu作负极,Ag作正极,其电极反应分别为负极:Cu-2e-===Cu2+,正极:2Ag++2e- === 2Ag,盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用,电子的流向是由负极流向正极,电流的方向与电子的流向相反,因此C正确。
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5.铜锌原电池装置如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO )减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
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解析 Zn作负极发生氧化反应,Cu作正极发生还原反应,A错误;负极发生的反应为Zn-2e- === Zn2+,正极发生的反应为Cu2++2e- === Cu,而该交换膜是阳离子交换膜,因此Zn2+由甲池移动到乙池,故甲池中硫酸根离子浓度几乎不变,B、D错误,C正确。
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6.在如图所示的装置中,a的金属活动性比氢要强,b为碳棒,下列关于此装置的叙述不正确的是( )
A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大
B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子从a极流向b极
D.a极上发生了氧化反应
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02
课堂互动探究
探究 根据原电池原理设计原电池
1.原电池的工作原理
氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行,成为两个“半反应”,通过电极和导线将电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能。如铜锌原电池:Zn+Cu2+ === Zn2++Cu
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2.设计原电池的基本思路
设计思路 实例
以自发进行的氧化还原反应为基础 2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应 氧化反应(负极):Cu-2e-===Cu2+
还原反应(正极):2Fe3++2e-===2Fe2+
以两极反应为原理,确定电极材料及电解质溶液 负极铜和CuCl2溶液
正极碳(或铂)和FeCl3溶液
画出示意图
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知识拓展
1.盐桥的作用
(1)形成完整的闭合回路。
(2)把氧化反应、还原反应分开来进行,