高效作业3 原电池-【优化探究】2023-2024学年高二化学寒假高效作业（鲁科版2019）

高效作业３　原电池 一、原电池原理 １．原电池 把化学能转化为电能的装置. ２．原电池的形成条件 (１)能自发进行的氧化还原反应; (２)两个活泼性不同的电极; (３)电解质溶液或熔融态离子化合物; (４)形成闭合回路. ３．原电池的两极 (１)负极:活动性较强的金属,失去电子,发 生氧化反应. (２)正极:活动性较弱的金属或能导电的非 金属,发生还原反应. ４．粒子流向 电子流向(外电路):负极→导线→正极(电 流方向与电子流向相反). 离子流向(内电路):阴离子向负极移动,阳 离子向正极移动. [注意]　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. 二、原电池原理的应用 １．比较金属的活动性强弱 原电池中,一般活动性相对较强的金属作负 极,而活动性相对较弱的金属(或导电的非 金属)作正极. ２．加快化学反应速率 由于形成了原电池,导致反应速率加快.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CuＧZn原电池,加 快反应速率. ３．用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受 到保护.例如要保护一个铁质的输水管道 或钢铁桥梁,可将其与一块锌块相连,使锌 作原电池的负极. ４．设计制作原电池 设计原电池要紧扣形成原电池的四个条件. 三、化学电源 １．化学电源的概念 化学电源是将化学能直接转化为电能的装 置.化学电源的主要组成是电解质溶液和 浸在溶液中的正极和负极,使用时将两极用 导线连接,就有电流产生,从而获得电能. ２．化学电源的优点 (１)能量转化效率高,供能稳定可靠; (２)可以制成各种形状和大小、不同容量和 电压的电池及电池组,使用方便; (３)易维护,可在各种环境下工作. ３．判断电源优劣的主要标准 (１)比能量:电池单位质量或单位体积所能 输出电能的多少叫作比能量,单位是(W􀅰 h)/kg或(W􀅰h)/L; (２)比功率:电池单位质量或单位体积所能 输出功率的大小叫作比功率,单位是 W/kg 或 W/L; (３)电池的可储存时间的长短. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０１􀅰 ４．化学电源的分类 化学电源包括一次电池、二次电池和燃料电 池等. (１)一次电池 一次电池就是放电后不可再充电的电池. (２)二次电池 二次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重生,此类电池 可以重复使用. 铅酸蓄电池是一种常见的二次电池. 铅酸蓄电池放电时的电极反应如下: 负极:Pb＋SO２－４ －２e－􀪅􀪅PbSO４ 正 极:PbO２ ＋４H＋ ＋SO２－４ ＋２e－ 􀪅􀪅 PbSO４＋２H２O 总反应:Pb＋PbO２＋２H２SO４ 􀪅􀪅２PbSO４ ＋２H２O 铅酸蓄电池的充电过程与其放电过程相反. (３)燃料电池是一种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. 氢氧燃料电池铂作电极材料,电解质溶液可 以是酸性的,也可以是碱性的(下面以酸性 为例). 电极反应可表示如下: 负极:H２－２e－􀪅􀪅２H＋ 正极:１ ２O２＋２H ＋＋２e－􀪅􀪅H２O 总反应:H２＋ １ ２O２ 􀪅􀪅H２O 燃料电池具有广阔的发展前景.除了氢气, 烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体均可作 燃料电池的燃料. ５．复杂原电池电极反应式的书写 写电极反应式的时候,要根据“得电子显负 电,失电子显正电”的原则,利用“电荷守 恒”,通过巧用 H＋、OH－和水写出电极反应 式. 一般先写出简单一极的反应式,再用总反应 式减去简单一极的反应式得出另一极的反 应式. 两极同时书写时注意使两极得失电子相等. １．如图所示装置,电流计 G 指针发生偏转, 同时 A电极逐渐变粗,B电极逐渐变细,C 为电解质溶液.则下列表述正确的是 (　　) A．A是Zn,B是Cu,C为稀 H２SO４,电流方 向为B→G→A B．A是Cu,B是Zn,C为CuSO４ 溶液,电子 流向为 A→G→B C．A是Fe,B是Ag,C为AgNO３ 溶液,电子流 向为B→G→A D．A是Ag,B是Fe,C为AgNO３ 溶液,电流方 向为A→G→B ２．关于如图所示的两个原电池装置,下列说法不正