第2讲 原电池 化学电源
【2020·备考】
最新考纲:1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2.能书写电极反应和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
核心素养:1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应,能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。2.科学精神与社会责任:通过原电池装置的应用,能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践。
考点一 原电池的工作原理及其应用
(频数:★★☆ 难度:★☆☆)
名师课堂导语 电化学是化学能与热能知识的延伸,是氧化还原反应知识的应用,是高考热点,对于本考点的主要考查知识点有:(1)电池的正负极的判断；(2)原电池的原理应用；(3)电极方程式的书写,特别是电极方程式的书写是高考重点,应给予关注。
1.原电池的工作原理 (1)概念和反应本质
原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。 (2)原电池的构成条件
一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 (3)工作原理
装置图 电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 离子迁移方向 方程式 负极 锌片 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化反应 由锌片沿导线流向铜片 正极 铜片 Cu2＋＋2e－===Cu 还原反应 阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (4)原电池中移动方向及闭合回路形成原理图示
1.原电池仍然体现的是反应过程中的能量守恒,是化学能与热能的知识延伸,是化学能与电能的转化。
2.原电池反应必须是氧化还原反应,但自行发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应,也可能是电极与溶解的氧气等发生反应,如将铁与石墨相连插入食盐水中。 2.原电池原理的应用 (1)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增大。例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
(2)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。 (3)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根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
1.在理解形成原电池可加快反应速率时,要注意对产物量的理解,Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液,锌足量时,不影响产生H2的物质的量,但稀H2SO4足量时,产生H2的物质的量要减少。
2.把一个氧化还原反应拆写成两个电极反应时,首先要写成离子反应,要注意通过电荷守恒与原子守恒把H＋、OH－、H2O分解到两个电极反应中。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”,错误的打“×” (1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极(√) (2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)
(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应(×) (4)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(×)
(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(×) 2.(教材改编题)下列装置不能形成原电池的是( )
【解析】 A、B、D项都具有①活泼性不同的电极；②电解质溶液；③闭合回路；
高2021届高2018级高中化学一轮复习第六章化学反应与能量变化第2讲
