第4部分 专题6 第33讲 原电池 化学电源(基础课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)苏教版

第33讲　原电池　化学电源(基础课) 　1.了解原电池的构成和能量转化形式。　2.理解原电池的工作原理(电极反应与电池反应)及应用。　3.了解常见化学电源的工作原理及电极反应。 　原电池的工作原理及应用 1．原电池的构成 (1)概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 (2)一般构成条件 反应 能发生自发进行的氧化还原反应(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 2.原电池的工作原理 如图是Cu-Zn原电池，请填空： (1)两装置的反应原理 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn Cu 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 盐桥中离子移向 盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，工作时K＋移向正极，Cl－移向负极 (2)原电池中的三个方向 ①电子方向：从负极流出沿导线流入正极。 ②电流方向：从正极沿导线流向负极。 ③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。盐桥溶液中阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。 (3)盐桥的作用 ①连接内电路，形成闭合回路。 ②平衡电荷，使原电池不断产生电流。 3．原电池原理的应用 (1)比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 (2)加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_加快。例如，在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。 (3)设计制作化学电源 　两金属作电极时负极金属不一定比正极金属活泼，如Mg—NaOH(aq)—Al中Al为负极，电极反应为(－)2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O，(＋)6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－；Fe(Al)—浓HNO3—Cu中，Cu为负极，电极反应：(－)Cu－2e－===Cu2＋，(＋)2NO＋2e－＋4H＋===2NO2↑＋2H2O。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何放热反应均可设计成原电池。(　　) (2)原电池中电子移动方向：负极→导线→正极→电解质→负极。(　　) (3)任何原电池的两极材料是不同的。(　　) (4)原电池工作时电解质溶液中阳离子向正极迁移。(　　) (5)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应。(　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．对于Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋反应，设计为原电池，负极反应式为________________________，正极反应式为__________________________。 [答案]　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 　原电池的工作原理及其电极判断 1．某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．锌片为负极，发生还原反应 B．电子流向：碳棒→→锌片 C．溶液中的SO向锌片迁移 D．正极反应为2H＋－2e－===H2↑ [答案]　C 2．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O>Fe3＋，设计了盐桥式的原电池(如图所示)。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　) A．甲烧杯的溶液中发生还原反应 B．乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋ C．电池反应为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O D．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯 C　[A项，甲烧杯的溶液中发生氧化反应：Fe2＋－e－===Fe3＋；B项，乙烧杯的溶液中发生还原反应，应为Cr2O得到电子生成Cr3＋；D项，SO向负极移动，即移向甲烧杯。] 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是(　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 D　[依反应方程式知，甲池发生还原反应(Fe3＋→Fe2＋)，乙池则发生氧化反应，A项正确；甲中石墨电极上Fe3＋＋e－===Fe2＋，B项正确；电流表读数为零，则电路中无电流通过，可逆反应达到平衡状态，C项正确；电流表读数为零，反应达到平衡状态，加入FeCl2固体，平衡左移，乙中石墨电极为正极，D项错误。] 原电池的工作