专题六 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轮教师用书word（浙江专用）

第19讲　原电池　化学电源 内容要求 　1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 　2.了解原电池及常见化学电源的工作原理。 知识点1　原电池的工作原理 一、原电池的概念和构成条件 1.概念 原电池是把化学能转化为电能的装置。 2.构成条件 电极 两电极为导体,且存在活动性差异,一般活动性较强的金属作负极,活动性较弱的金属或非金属导体作正极 溶液 有电解质溶液 回路 形成闭合回路,即满足:(1)两电极直接接触(靠在一起)或间接接触(用导线相连);(2)两电极插入电解质溶液中 本质 自发的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 即构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。 二、原电池的工作原理(以锌铜原电池为例) 1.原理分析 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 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 由 Zn片沿导线流向 Cu片 盐桥中 离子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极 2.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.原电池中的三个方向 (1)电子运动方向: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。 三、原电池原理的应用 应用 化学原理 比较金属的活动性强弱 加快化学反应速率 形成了原电池,导致化学反应速率加快,如Zn与稀硫酸反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Zn—稀硫酸—Cu原电池,加快反应速率 用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护,如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,形成原电池,使锌作原电池的负极被损耗,铁作正极而受到保护 设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应; ②根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液 1.在化学反应中,所有自发的放热反应均可以设计成原电池。(　　) 2.Mg的失电子能力强于Al,故Mg—NaOH(aq)—Al电池中Mg为负极。(　　) 3.在Fe—FeCl3(aq)—Cu电池中正极的电极反应式为Fe3++3e-Fe。(　　) 4.原电池工作时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极。(　　) 5.相同情况下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。(　　) 6.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。(　　) 7.在原电池中,正极材料一定不参与电极反应,负极材料一定会发生氧化反应。(　　) 答案:1.×　2.×　3.×　4.×　5.√　6.×　7.× 题点一　原电池的构成及工作原理 1.下列能形成原电池并能产生明显电流的是(　C　) 解析:A中酒精为非电解质,B中两电极相同,D中没有形成闭合电路。 2.(2022·温州适应性测试)浓差电池是由于电池中存在浓度差而产生的。锂离子浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列说法不正确的是(　A　) A.若Y电极材料为铁,也能实现如图转化 B.浓缩海水中锂离子浓度大于左侧LiCl溶液中的锂离子浓度 C.X电极的反应为2H++2e-H2↑ D.右侧生成1 mol Cl2时,左侧Li+增加2 mol 解析:该浓差电池左槽H+得到电子生成H2,X电极为该电池的正极,右槽浓缩海水中的Cl-失去电子生成Cl2,Y电极为该电池的负极;海水中的Li+通过离子导电体进入左槽随Cl-流出得到LiCl溶液。据分析,Y电极是该电池的负极,若材料为铁,铁比Cl-更易失去电子,故不能实现如图转化,A不正确;据分析,浓缩海水中锂离子通过离子导电体进入左槽,左槽加入的是稀盐酸,故其浓度大于左侧LiCl溶液中的锂离子浓度,B正确;据分析,X电极为该电池的正极,电极反应为2H++2e-H2↑,C正确;右侧生成1 mol Cl2时,转移2 mol电子,有2 mol Li+通过离子导电体,故左侧Li+增加2 mol,D正确。 原电池正、负极的判断方法 题点二　原电池原理的应用 3.a、b、c、d四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。a、b相连时,a的质量减少;a、c相连时,阳离子移向c;b、d相连时,b上有气泡逸出;c、d相连时,外电路电流从d流向c。据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是(　B　) A.acbd B.acdb C.cdba D.cabd 解析:在两种金属片相连浸入稀硫酸形成的原电池中,较活泼的金属作负极、较不活泼的金属作正极,电子从负极流向正