第7章 第3讲 原电池 化学电源-【金版教程】2026年高考化学一轮复习创新方案全书Word(创新版)

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第3讲 原电池 化学电源

1.从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理,能正确判断原电池的两极。2.知道常见化学电源的种类及其工作原理;能书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式;了解燃料电池的工作原理及应用。3.体会研制新型电池的重要性,能够书写新型化学电源的电极反应式。

考点一 原电池的工作原理

1.原电池的概念及构成条件

(1)概念

原电池是把化学能转化为电能的装置。

(2)构成条件

2.原电池的工作原理(以铜-锌原电池为例)

装置图

电极材料

负极:锌片

正极: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

由锌片沿导线流向铜片

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电解质溶液中离子流向

电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移

电流方向

由铜片沿导线流向锌片

 

盐桥中离子移向

盐桥中含有饱和KCl溶液,K+移向正极区,Cl-移向负极区

电池总反应式

Zn+Cu2+===Zn2++Cu

两类装置的不同点

Zn与Cu2+直接接触,会有部分化学能直接转化为热能,能量损耗较多

Zn与Cu2+不直接接触,最大限度地将化学能转化为电能,能量损耗较少

重点强调 盐桥的组成和作用

(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。

(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可以提高能量转化效率。

(3)一般来说,带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池效率高。

3.原电池的应用

(1)比较金属活动性强弱

两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

(2)加快氧化还原反应的速率

一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。例如,在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。

(3)设计化学电源page number 1

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实例:根据Cu+2Ag+===Cu2++2Ag设计电池:

(4)用于金属的防护(后文细讲)

判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。

(1)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。(×)

错因:电子不能通过电解质溶液。

(2)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动。(×)

错因:原电池中,阳离子移向正极。

(3)两种活动性不同的金属组成原电池的两极,较活泼的金属一定作负极。(×)

错因:较活泼的金属不一定作负极,如:Mg­NaOH­Al原电池中铝作负极。

(4)铁与盐酸反应时加入少量CuSO4溶液,产生H2的速率不变。(×)

错因:加入少量CuSO4溶液后,Fe与Cu2+反应生成Cu,可以形成原电池,反应速率加快。page number 2

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