第六章 第19讲 原电池 化学电源-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，通用版）

第19讲　原电池　化学电源 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应的化学方 程式。 3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 1.原电池的概念 原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是 。 2.原电池构成条件 (1)能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。 (2)电极,一般是活泼性不同的两电极。 (3)电解质溶液或熔融电解质。 (4)形成闭合回路。 考点一 原电池的工作原理及其应用　　　　 自发进行的氧化还原反应 3.原电池的工作原理(以锌铜原电池为例) 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 . . 电子流向 (外电路) 由 沿导线流向 . 氧化反应 还原反应 负极 正极 离子移向 (内电路) 阴离子向 极移动,阳离子向 极移动;盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)中离子流向:K+移向 极,Cl-移向 极 电池反应 (离子 方程式) . 两种装置 的不同点 装置Ⅰ:还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,化学能既转化为电能,又转化为热能,造成能量损耗; 装置Ⅱ:还原剂Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,化学能仅转化为电 能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长 负 正 正 负 (1)原电池体现的仍然是反应过程中的能量守恒,是化学能与热能的知识延伸,其能量变化是化学能转化为电能。 (2)原电池反应必须是自发的氧化还原反应,但自发的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应,也可能是电极与溶解的氧气等发生反应,如将铁与石墨相连插入食盐水中。 (3)原电池的正极和负极不仅与电极材料的性质有关,还与电解质溶液有关,不要形成活泼电极一定作负极的思维定势,如镁、铝、氢氧化钠溶液形成原电池,铝作负极。 4.原电池的应用 (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 (4)设计制作化学电源。 负 正 电极材料 × [理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应,此反应可以设计成原电池。 (　 　) 提示:该反应不是氧化还原反应,没有电子转移,不能设计成原电池。 (2)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。(　 　) 提示:在原电池工作时,电子不进入电解质溶液,电解质溶液通过离子定向移动形成闭合回路。 (3)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。 (　 　) 提示:原电池工作时,无论溶液中的还是盐桥中的阳离子都向正极移动。 × × (4)在Cu-Zn-CuSO4溶液组成的原电池中,正电荷定向移动的方向就是电流的方 向,所以Cu2+向负极移动。(　 　) 提示:在外电路中电流由正极流向负极,而在电解质溶液中,阳离子都由负极移向正极。 (5)在由两种活泼性不同的金属组成的原电池中,活泼性较强的金属一定作负极。 (　 　) 提示:在原电池中活泼性较强的金属不一定作负极,如Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池,Al作负极。 × × 原电池的工作原理 1.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是(　 　) B 2.如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是(　 　) C 判断原电池正、负极的5种方法 原电池工作原理的应用 A.P>M>N>E B.E>N>M>P C.P>N>M>E D.E>P>M>N A 解析:由①知,金属活动性M>N;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡冒出,说明M作原电池的正极,故金属活动性P>M;N、E构成的原电池中,N作负极,故金属活动性N>E。综上所述,A正确。 4.设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+的强。 (1)写出能说明氧化性Fe3+大于Cu2+的离子方程式:　 。  (2)若要将上述反应设计成原电池,电极反应式分别是①负极　 ,  ②正极　 。  4.设计原电池装置证明Fe3+的氧化性比Cu2+的强。 (3)在框中画出装置图,指出电极材料和电解质溶液: ①不含盐桥 ②