清单10 原电池 化学电源（考点清单）（讲+练）-2023-2024学年高二化学上学期期末考点大串讲（人教版2019）

清单10 原电池化学电源 01 原电池的工作原理 1.原电池的构成条件 (1)定义：能把 转化为 的装置。 (2)构成条件：有两个活性不同的电极，有电解质溶液，形成闭合回路，能自发进行的 反应。 2.实验探究：锌铜原电池的工作原理(含盐桥) 装置示意图 注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶 现象 锌片 ，铜片上 ，电流表指针发生 能量转换 转化为 微观探析 在硫酸锌溶液中，负极一端的Zn失去电子形成Zn2＋进入溶液 在硫酸铜溶液中，正极一端的Cu2＋获得电子变成Cu沉积在铜片上 电子或离子 移动方向 电子：负极流向正极 盐桥：Cl—移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液 工作原理， 电极反应式 负极：Zn－2e－===Zn2＋( 反应) 正极：Cu2＋＋2e－===Cu( 反应) 总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 【特别提醒】①盐桥的作用：形成闭合回路；平衡两侧的电荷，溶液呈电中性；避免电极与电解质溶液的直接接触，减少电流的衰减。 ②原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。 3.原电池工作原理示意图 4.一般电极反应式的书写方法 (1)判断原电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂。 (2)结合介质的酸碱性确定还原产物和氧化产物。 (3)写出电极反应式，将两式相加得总反应式。 【例1】（2023上·甘肃天水·高二校考期末）下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是 A. B. C. D. 02 原电池的应用 1.加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。 2.比较金属活动性强弱 例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性： 。 3.设计原电池 理论上，任何一个 的氧化还原反应，都可以设计成原电池。 (a)外电路 负极——化合价升高的物质 正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒 (b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。 如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ①化合价升高的物质 负极： ②活泼性较弱的物质 正极： ③化合价降低的物质 电解质溶液：FeCl3 示意图 【特别提醒】设计原电池时电解质溶液和电极材料的选择 (1)电解质溶液一般要能够与负极材料发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。 (2)电池的电极材料必须能导电。 ①活动性不同的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极。 ②金属和非金属。如锌作负极，石墨棒作正极。 ③金属和化合物。如铅蓄电池，铅块作负极，PbO2作正极。 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两电极均可用Pt。 【例2】（2023下·陕西西安·高二校考期末）M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋=N＋M2＋；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e-=E，N-2e-=N2＋。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是 A.P>M>N>E B.E>N>M>P C.P>N>M>E D.E>P>M>N 03 化学电源　一次电池 1.化学电源 (1) 化学电源的分类 原电池是化学电源的雏形，常分为如下三类： ① 电池：也叫做干电池，放电后不可再充电。 ② 电池：又称可充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。 ③ 电池：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 (2)化学电池的回收利用 使用后的废弃电池中含有大量的重金属、酸和碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。 (3)化学电源的发展方向 小型化、供电方便、工作寿命长、不需要维护的电池受到人们的青睐。如 电池、 电池等。 2.一次电池：锌锰干电池 普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池 示意图 构造 负极： 正极： 电解质溶液：氯化铵和氯化锌 负极反应物： 正极反应物： 电解质溶液： 工作 原理 负极：Zn－2e－＋2NH===Zn(NH3)＋2H＋ 正极：2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnO(OH) 总反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=== Zn