6.2 原电池 化学电源(课件)-2024年高考化学一轮复习课件+讲义+习题(全国通用)
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内容正文:
第2讲 原电池 化学电源
2024届高考化学一轮复习精品系列课件
化学虫子工作室荣誉出品
第六章 化学反应与能量
1
考点一 原电池的工作原理
考点二 化学电源
链接高考
本节目录
2
1.原电池及组成条件
氧化还原
考点一 原电池的工作原理
电极名称 负极 正极
电极材料 片 片
电极反应 Zn-2e- =Zn2+ Cu2++2e- =Cu
电极质量变化
反应类型 反应 反应
2.两种原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
锌
铜
减小
增大
氧化
还原
电极名称 负极 正极
电子流向 由 极沿导线流向 极
盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向 极,Cl-移向 极
装置差异
比较 原电池Ⅰ:随反应的进行,温度升高,化学能转化为电能和热能,两极反应在相同区域,部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;
原电池Ⅱ:随反应的进行,温度不变,化学能只转化为 ,两极反应在不同区域,Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定
负
正
正
负
电能
[微点拨]盐桥的组成和作用
(1)盐桥中装有含饱和KCl(或KNO3)溶液的琼胶。
(2)原电池装置中盐桥连接两个“半电池装置”,其中盐桥的作用有三种:①连接内电路,通过离子的定向移动,构成闭合回路;②隔绝正、负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;③维持电极区溶液的电荷平衡。
3.原电池中的三个移动方向
(1)电子方向:从 极流出沿导线流入 极。
(2)电流方向:从 极沿导线流向 极。
(3)离子迁移方向:电解质溶液中,阴离子向 极迁移,阳离子向 极迁移。
负
正
负
正
负
正
4.原电池原理的四大应用
(1)比较金属的活动性强弱
原电池中, 活动性较强的金属一般作 ,活动性较弱的金属(或导电的非金属)一般作 。
(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。如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀,可用导线将其与一块 相连, 作原电池的负极。
负极
正极
正极
比铁活泼的常见金属如锌块
锌块
(4)设计制作原电池装置
负极
正极
电极材料
如根据Cu+2Ag+ =Cu2++2Ag设计原电池:
AgNO3
CuSO4
[解析]铁在浓硝酸中会发生钝化,失去与硝酸反应的机会,不能作负极,而活动性弱的铜可与浓硝酸发生反应,铜作负极。
(3)在原电池中,正极本身一定不参加电极反应,负极本身一定要发生氧化反应( )
[解析]燃料电池中正、负极(如Pt电极)不参加反应,而是燃料参加反应。
(1)常温下CuO+H2SO4 =CuSO4+H2O能自发进行,故可以设计成原电池 ( )
(2)因为铁的活动性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池,必是铁作负极、铜作正极( )
×
×
×
基础知识秒杀(正确的打“√”,错误的打“×”)
[解析]原电池工作时,电解质溶液中的阴离子向负极移动。
(6)某原电池反应为Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2,装置中的盐桥内可以是含琼脂的饱和KCl溶液( )
[解析]盐桥中的离子不能与电解质溶液中的离子发生反应。
(4)实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与稀硫酸反应效果更佳 ( )
(5)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( )
√
×
×
2.在如图所示的4个装置中,不能形成原电池的是 (填序号),并指出原因: 。
①④
①中酒精是非电解质;④中未形成闭合回路
[学科能力提升] 判断原电池正、负极的五种方法
(1)在原电池中,把发生氧化反 应的电极称为负极,把发生还 原反应的电极称为正极。
(2)原电池的正极和负极与电 极材料的性质有关,也与电解 质溶液有关,不要形成“活泼 电极一定作负极”的思维定式。
[易错警示]
1.原电池的
工作原理
2.原电池中电
极反应式的书写
1. 一次电池(放电后不可再充电)
碱性锌锰干电池 负极反应: ;
正极反应: ;
总反应:Zn+2MnO2+2H2O =2MnOOH+Zn(OH)2
银锌纽扣电池 负极反应: