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浙江省
第六单元 化学反应与能量
第21讲 原电池 化学电源考点一 原电池的工作原理考点二 化学电源作业手册
考点一 原电池的工作原理知识梳理 夯实必备知识 | 提升关键能力
夯实必备知识1. 原电池概念及本质化学能电能电势差氧化还原反应原电池是把 转化为 的装置。原电池实质上就是两个电极在电解质溶液(或熔融态)中溶解趋势的不同,使两个电极产生了 ,从而形成了电流。其反应本质是 。?
2. 原电池的构成条件夯实必备知识电解质氧化还原电极 两极为导体,一般存在活动性差异溶液 两极插入 溶液中?回路 形成闭合回路或两极直接接触本质 看能否自发地发生 反应?
电极名称负极正极电极材料 片? 片?电极反应Zn-2e- = Zn2+Cu2++2e- = Cu电极质量变化 ? ?反应类型 反应? 反应?电子流向由 极沿导线流向 极?盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向 极,Cl-移向 极?3. 原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)夯实必备知识锌铜减小增大氧化还原负正正负
夯实必备知识电能电极名称负极正极盐桥作用 a.连接内电路形成闭合回路 b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流装置差异比较 原电池Ⅰ:随反应的进行,温度升高,化学能转化为电能和热能,两极反应在相同区域,部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低; 原电池Ⅱ:随反应的进行,温度不变,化学能只转化为 ,两极反应在不同区域,Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定?
4. 原电池中的三个移动方向夯实必备知识(1)电子方向:从 极流出沿导线流入 极。?(2)电流方向:从 极沿导线流向 极。?(3)离子迁移方向:电解质溶液中,阴离子向 极迁移,阳离子向 极迁移。?负正正负负正
5. 原电池原理的四大应用夯实必备知识负极正极(1)比较金属的活动性强弱原电池中, 活动性较强的金属一般作 ,活动性较弱的金属(或导电的非金属)一般作 。?(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。
夯实必备知识(3)用于金属的防护将需要保护的金属制品作原电池的 而受到保护。如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀,可用导线将其与一块 相连, 作原电池的负极。 ?(4)设计原电池①正、负极材料的选择:根据氧化还原反应找出正、负极材料,一般选择活动性较强的金属作为 ;活动性较?弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为 。?正极比铁活泼的常见金属如锌块锌块负极正极
夯实必备知识②电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与 发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子的溶液。?负极
夯实必备知识③画装置图:注明电极材料与电解质溶液。但应注意盐桥不能用 代替,要形成闭合回路。?如根据Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag设计原电池:导线AgNO3CuSO4
提升关键能力题组一 原电池工作原理C[解析] 在原电池中,一般活泼金属作负极,失去电子发生氧化反应(金属被氧化)而逐渐溶解(质量减轻);不活泼金属(或导电的非金属)作正极,发生还原反应而有金属析出(质量增加)或有气体放出;依据题意可知A为负极、B为正极,即活动性A强于B,且B极有金属析出,所以,只有C选项符合题意。1. 原电池中,B极逐渐变粗,A极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的 ( )A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液 D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3溶液
2. 科学家对新型Li-CO2电化学系统研究发现,用碳化钼(Mo2C)作Li极催化剂时CO2的放电产物为Li2C2O4析出,装置如图所示,下列说法不正确的是 ( )A.该电化学储能系统Li极作为负极B.该电池最好选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液C.CO2放电的电极反应式为2CO2+2e-+2Li+ = Li2C2O4D.电池“吸入”CO
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