2020高考化学新一线大一轮复习人教通用版讲义+精练:第六章 第2讲 原电池 化学电源 word版含解析
33页1、第2讲原电池化学电源【2019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。考点一原电池的工作原理及其应用(频数:难度:)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(1)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)。(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:电解质溶液;两电极直接或间接接触;两电极插入电解质溶液中。3工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片自发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。4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H
2、2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)设计制作化学电源首先将氧化还原反应分成两个半反应。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(RJ必修2P42“实践活动”改编)如图所示是一位同学在测试水果电池,下列有关说法错误的是()A若金属片A是正极,则该金属片上会产生H2B水果电池的化学能转化为电能C此水果发电的原理是电磁感应D金属片A、B可以一个是铜片,另一个是铁片答案C2(溯源题)(2016上海化学,8)图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示_。铜棒的质量c(Zn2)c(H)c(SO)答案探源:本考题源于教材RJ选修4 P71“图41锌铜原电池装置”,对原电池的工作原理进行了考查。题组一原电池基础1基础知识判断,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
3、通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生()(5)CaOH2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能()(6)在内电路中,电子由正极流向负极()(7)某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中电极a为铝条、电极b为锌片时,导线中会产生电流D图中电极a为锌片、电极b为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片解析D项,电极a为负极,电子由负极(锌片)流出。答案D【反思归纳】规避原电池工作原理的3个失分点(1)原电池闭合回路的形成有多种方式,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极相接触。(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。(3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液。题组二原电池原理的应
4、用3用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验,下列叙述中正确的是()甲乙丙实验装置现象a不断溶解c的质量增加a上有气泡产生A.装置甲中的b金属是原电池的负极B装置乙中的c金属是原电池的阴极C装置丙中的d金属是原电池的正极D四种金属的活泼性顺序:dabc解析甲中a溶解说明a是负极,活泼性ab,A错误;原电池用正极或负极命名电极,B错误,由乙中现象知活泼性bc;丙中d是负极,活泼性da,C错误;综上可知D正确。答案D4某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极,以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。(1)给你一只电流表,请你画出该原电池的示意图,并标出正负极。(2)一段时间后,铝片发生的电极反应式是_;镁条表面只有极少量的气泡产生,则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_。解析铝能够与NaOH溶液反应,所以作原电池的负极,而镁与NaOH溶液不反应,故作原电池的正极。答案(1)如图所示(2)Al4OH3e=AlO2H2O2H2O2e=H22OH【规律总结】原电池设计程序在设计原电池装置时,首先要书写出总氧化还原反应的离子方程式,确定原电池的正、负极,再把总反应的离子方程式拆写成氧化反应
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