原电池 化学电源课件
[答案] D [解析] 锌为负极,铜为正 极,电子从负极经外电路 流向正极,故A错误;铜 为正极,发生还原反应, 故B错误;铜为正极,发 生还原反应,电极方程式 为Cu2++2e-===Cu, 故C错误;原电池工作时 的总反应为Zn+Cu2+ ===Zn2++Cu,该反应 为放热反应,故D正确。
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4.原电池原理的四大应用 (1)比较金属的活动性强弱 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 原电池中,________ 属)。 [提醒] 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,活泼电极不 一定作负极。 (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 正极 而受到保护。如要保护一个铁质的输水管道不 将需要保护的金属制品作原电池的________ 锌块 作原电池的负极。 锌块 相连,__________ 被腐蚀,可用导线将其与一块________ (4)设计原电池 ①将氧化还原反应分成两个半反应;
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知识梳理
考点一 原电池原理及应用
1.原电池概念及本质 电能 的装置。其反应本质是________________ 氧化还原反应 。 化学能 转化为________ 原电池是把________ 2.原电池构成条件 氧化还原反应 发生(一般是活泼性强的金属与 (1)一看反应:看是否有能自发进行的__________________ 电解质溶液反应)。 活泼性 不同的两电极。 (2)二看两电极:一般是________ (3)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。
(1)该原电池的负极材料是________,发生 ________反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)X是________,Y是________。
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题组训练
题组一 原电池工作原理
1.[2016·四川成都龙泉一中模拟] 如图6-17-3为某原电池的 结构示意图,下列说法正确 的是( ) A.原电池工作时,电子 从铜极流向锌极 B.原电池工作时,铜电极上 发生氧化反应 C.正极反应为Zn-2e-===Zn2+ D.原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu, 该反应一定为放热反应
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2.利用反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+ 设计了 如图6-17-2所示的原电池。回答下列问题:
[答案 ] (1)Cu 氧化 (2)CuSO4[CuCl2、Cu(NO3)2等可溶性铜 盐也可]溶液 AgNO3溶液 [解析] 在反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+ 中,Cu作还原剂,即为原电池的负极材 料,失去电子,发生氧化反应;左右两 个烧杯中的电解质溶液依据其中的电极 材料选择,故X是CuSO4溶液或其他可溶 性铜盐溶液,Y是AgNO3溶液。
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反应类型 电子流向 离子移向 电池反应 两个装置 的比较 还原反应 氧化反应 ____________ ______________ 铜片 锌片 外电路中,电子由____________ 沿导线方向流向____________ 正极 负极 装置Ⅰ中电解质溶液中阳离子移向____________ ,阴离子移向__________ 正极 负极 + - 装置Ⅱ盐桥中包含KCl溶液,K 移向____________,Cl 移向____________ 2+=Zn2++Cu Zn + Cu ____________________ 装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+ 直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ盐桥原电 池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区,能避免能量损耗
AgNO3
CuSO4
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对点自测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在原电池中,发生氧化反应的一极是负极( ) (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)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( ) (5)理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池( ) (6)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动( (7)原电池放电时,电流方向为电池的负极→正极( )
)
)
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[答案 ] (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× [解析] (2)氢氧燃料电池中,两电极都为Pt电极。 (3)燃料电池中负极Pt电极不参与反应,而是燃料参加反应。 (6)原电池的电解质溶液中,阴离子向负极移动。 (7)原电池外电路中电流方向为正极→负极。
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3.工作原理(以铜-锌原电池为例)
简单原电池Ⅰ 带盐桥的原电池Ⅱ
装置图
电极名称 电极反应
负极 锌片:________ -=Zn2+ Zn - 2e _____________________________
正极 铜片:________ 2++2e-=Cu Cu ________________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。 负极 a.电极材料的选择:选择活泼性较强的金属作为原电池的________;活泼性较弱的金属 正极 或非金属作为________。 负极 发生反应。如果两个半反应在两个容器 b.电解质溶液的选择:电解质溶液能与________ 中进行(中间连接盐桥),则每个容器中的电解质溶液的阳离子与电极材料相同。 ③按要求画出原电池装置示意图,如根据Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计电池:
2.[2016·湖北老河口一中期中] 在盛有稀硫酸的烧杯中放入用 导线连接的电极X、Y,外电路 中电子流向如图6-17-4所示, 关于该装置的下列说法正确的 是( ) A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.若两电极分别为铁和碳棒,则铁棒上进行的电 极反应式为2H++2e-=H2↑ C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧 化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序是 X>Y