第二节 原电池 化学电源
考纲定位 要点网络 1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能写出电极反应和总反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
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原电池工作原理及其应用
1.原电池的构成 (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)构成条件 能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶反应 液反应) 电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨) ①电解质溶液 闭合 ②两电极直接或间接接触 回路 ③两电极插入电解质溶液中 2.原电池的工作原理 如图是Cu-Zn原电池,请填空:
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(1)两装置的差别
①图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu,会有一部分Zn与Cu直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高,电能效率低。
②图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,Zn与Cu不直接接触,不存在Zn与Cu
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直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长,电能效率高。
(2)反应原理
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 (3)原电池中的三个方向 ①电子方向:从负极流出沿导线流入正极。 ②电流方向:从正极沿导线流向负极。
③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。 (4)盐桥作用
①连接内电路,形成闭合回路。
②平衡电荷(盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极),使原电池不断产生电流。 3.原电池原理的应用 (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
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负极 Zn Zn-2e===Zn 氧化反应 -2+2+正极 Cu Cu+2e===Cu 还原反应 -