专题6 第22讲 原电池 化学电源-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（苏教版 新教材 新高考）

第22讲　原电池　化学电源 课程标准　1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2.正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。 考点一　原电池的工作原理及应用 授课提示：对应学生用书第193页 1．概念：把化学能转化为电能的装置。 2．构成条件 (1)有两个电极(大多数不同，也可能相同，如氢氧燃料电池等)； (2)有电解质(电解质通常是溶液，也可能是熔融状态或固体电解质)； (3)有闭合回路(首尾连通，教学时展示各种闭合回路)； (4)有自发的氧化还原反应。 3．工作原理(以铜－锌原电池为例) (1)工作原理 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沿导线流向Cu 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)盐桥的组成和作用 ①盐桥中通常是装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子在盐桥中能够移动。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。 特别提醒 ①电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 ②无论在原电池中还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 4．原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，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正极而受到保护。 (4)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根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。(　　) (2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。(　　) (3)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。(　　) (4)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。(　　) (5)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极。(　　) (6)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 关键点1　原电池正、负极的判断 1．(1)由组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为____________极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为____________极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由____________极流向____________极；电子由____________极流向____________极。 (3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向____________极，阴离子移向____________极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的____________极失电子发生氧化反应，其____________极得电子发生还原反应。 (5)根据现象判断。一般情况下，溶解的一极为____________极，增重或有气体逸出的一极为____________极。 答案：(1)负　正　(2)正　负　负　正　(3)正　负　(4)负　正　(5)负　正 关键点2　原电池的工作原理 2．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　) 选项 M N P A Zn Cu 稀H2SO4 B Cu Fe 稀HCl C Ag Zn AgNO3溶液 D Zn Fe Fe(NO3)3溶液 解析：在装置中电流计指针发生偏转，说明该装置构成了原电池，根据正负极的判断方法，溶解的一极为负极，增重的一极为正极，所以M棒为正极，N棒为负极，且电解质溶液能析出固体，则只有C项正确。 答案：C 3．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是(　　) A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 解析：Zn作负极，Cu作正极，铜电极上发生还原反应，A项错误；负极发生的反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，而该离子交换膜是阳离子交换膜，因此Zn2＋由甲池交换到乙池，故甲池中硫酸根离子浓