专题突破21 原电池原理及其应用-【尖子生系列】2023-2024学年高二化学同步重难点专题突破（人教版2019选择性必修1）

选择性必修1（人教版2019） 2023-2024学年 第四章 化学反应与电能 原电池原理及其应用 突破点：原电池工作原理 重难归纳 1.工作原理 电子沿导线流向正极， 有电流产生 氧化 室 逢」 还原 反应 负极 正极 反应 不断 阴离子 溶解 移向 鶩 阳离子 电解质溶液 以锌铜原电池为例，分析原电池工作原理 ④ 电流表 CuSO4溶液 盐 Cu ZnSO4溶液CuSO4溶液 I 电极名称 负极 正极 C 电极材料 Zn 电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-=-=Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 负极到正极 盐桥中离子移向 阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移 【深思考】 ()Ⅱ中盐桥的作用是什么？ 提示：①形成闭合回路；②平衡电荷。 (2)Ⅱ装置比I装置有哪些优点？ 提示：防止氧化剂和还原剂直接反应，提高能量转化率。 (3)原电池中的三个方向 ①电子方向：负极→导线→正极。 ②电流方向：正极→导线→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。 2.含盐桥原电池（双液电池） (1)特点。 两个烧杯中电解质溶液用盐桥连接，电极材料一般与相应容器中的电 解质溶液的阳离子相同。如： (-)Zn|ZnSO4(1 mol L)CuSO4(1 mol L)Cu(+). (2)盐桥的作用。 平衡电荷，沟通闭合回路。 3)优点。 与不含盐桥原电池相比，双液电池效率高且电流平稳，放电时间长。 以铜锌原电池为例构建原电池的认知模型 原理 宏观 现象 锌片 电流表指针偏转 有红色 微观 溶解 电子移动方向 物质生成 过程 阴离子移向 电极 阳离子移向 产物 氧化产物 还原产物 电极 失电子 得电子 反应物 还原剂 氧化剂 装置 失e场所 电子 离子 得e场所 (负极材料) 导体 导体 (正极材料) 典例剖析 如图为双液原电池装置示意图，下列叙 ④ 电流表 盐桥（内装有含KCI饱 述中正确的是()。 和溶液的琼胶) Cu A.铜离子在铜片表面被还原 B.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 C.电流从锌片经导线流向铜片 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 D.铜是正极，铜片上有气泡产生 答案：A 解析：在该原电池中，活动性较强的金属锌作负极，活动性较弱的铜作正 极，电子由负极流出，经导线流向正极，电流的方向与电子的移动方向相 反，C项错误；正极发生还原反应，电极反应式为Cu++2eCu,A项正 确，D项错误；盐桥中的阳离子移向正极区硫酸铜溶液，B项错误。 提升点1：原电池正、负极的判断 原电池原理与正、负极判断的“五维角度” ()一般情况下相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属电极或石墨电极是 正极； 如果是由金属和金属氧化物导体作电极，金属是负极，金属氧化物导体是正 极。 考试经验：负极的电势低，正极的电势高。 (2)根据电极反应物质及氧化还原反应判定： ①发生氧化反应的极（或在该极处失电子）为负极。 ②发生还原反应的极（或在该极处得电子）为正极。 考试经验： 发生氧化反应的电极也是阳极：发生还原反应的电极也是阴极。所以原电池的负 极也是阳极，正极也是阴极。只是一般原电池我们常说负极和正极； 在燃料电池中：燃料还原性物质)发生反应的电极为负极；O2(氧化性物质)发生反 应的电极为正极。 (3)根据原电池电子或电流的流向判定： 电子流出或电流流入的电极为负极，反之为正极。 (4)根据原电池中电解质溶液离子的流动方向判断： 阳离子移向正极，阴离子移向负极。 考试经验：盐桥中的K+离子向正极方向移动：H+穿过质子交换膜向正极移 动。 (⑤)根据原电池的两极发生的现象判断： 质量减轻（电极消耗）的电极为负极，有金属析出或气体的电极为正极（此 规则具有相当的局限性，它对于一些常规的原电池的电极判定较为准确，如 A-Cu-稀硫酸)。 较活泼 金属 ①构造方面一 较不活泼金属 或导电非金属 氧化 反应 ②电极反应-一 还原反应 电子 ③电子流向一 电子流入 正e 极 流出 不断 ④反应现象 电极增重或有 气体产生等 溶解 ⑤离子移向一阳离子移向 阴离子 移向