2022届新高考化学苏教版一轮学案：第18讲 原电池 化学电源 WORD版含解析.doc

第18讲原电池化学电源

【课标要求】1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

考点1原电池的工作原理及应用

1．概念：把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件
(1)有两个电极(大多数不同，也可能相同，如氢氧燃料电池等)；
(2)有电解质(电解质通常是溶液，也可能是熔融状态或固体电解质)；
(3)有闭合回路(首尾连通，教学时展示各种闭合回路)；
(4)有自发的氧化还原反应。
3．工作原理(以铜锌原电池为例)

(1)工作原理

电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中
离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极(2)盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
[提醒]①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。
②无论在原电池中还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。
4．原电池原理的应用
(1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
(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。
(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(4)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根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。

1．下面装置中，能构成原电池的是________(填序号)。

答案：②④⑥⑦⑨
2．原电池正负极的判断方法
(1)由组成原电池的电极材料判断。一般是活动性较强的金属为________极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为________极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由________极流向________极；电子由________极流向________极。
(3)根据原电池中电解质溶液内离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向________极，阴离子移向________极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的________极失电子发生氧化反应，其________极得电子发生还原反应。
(5)根据现象判断。一般情况下，溶解的一极为________极，增重或有气体逸出的一极为________极。
答案：(1)负正(2)正负负正(3)正负(4)负正(5)负正
[归纳提升]
原电池正、负极的判断

题组一原电池的工作原理
1．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()
MNPAZnCu稀H2SO4BCuFe稀HClCAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液

解析：在装置中电流计指针发生偏转，说明该装置构成了原电池，根据正负极的判断方法，溶解的一极为负极，增重的一极为正极，所以M棒为正极，N棒为负极，且电解质溶液能析出固体，则只有C项正确。
答案：C
2．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是()

A.铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
解析：Zn作负极，Cu作正极，铜电极上发生还原反应，A项错误；负极发生的反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，而该离子交换膜是阳离子交换膜，因此Zn2＋由甲池交换到乙池，故甲池中硫酸根离子浓度几乎不变，B、D项错误；铜电极上Cu2＋放电，Zn2＋通过阳离子交换膜进入乙池，C项正确。
答案：C
3．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。

0～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是______________，
溶液中的H＋向________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是________________________________________________________
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