《第22讲 原电池的工作原理（原卷版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第22讲 原电池的工作原理（原卷版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第22讲 原电池的工作原理1.宏观辨识与微观探析：以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。2.变化观念与平衡思想：进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的变化过程，并能理解带有盐桥原电池的实用性。一、原电池的工作原理1原电池的构成条件(1)定义：能把 转化为 的装置。(2)构成条件：2实验探究：锌铜原电池的工作原理(含盐桥)装置示意图注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶现象锌片 ，铜片上 物质生成，电流表指针发生 能量转换 转化为 微观探析在硫酸锌溶液中，负极一端的 失去电子形成 进入溶
2、液在硫酸铜溶液中，正极一端的 获得电子变成 沉积在铜片上电子或离子移动方向电子： 极流向 极盐桥： 移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液工作原理负极：Zn2e=Zn2( 反应)正极：Cu22e=Cu( 反应)总反应：ZnCu2=Zn2Cu【特别提醒】(1)盐桥作用：离子通道，形成闭合回路。避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减。(2)原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。【归纳总结】原电池的工作原理二、原电池的应用1加快化学反应速率在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成CuZn微小 ， 产生H2的速率。2金
3、属活动性强弱比较一般来说，作负极的金属的活动性 于正极金属。如：有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：ab。3设计原电池理论上，任何一个 的 反应，都可以设计成原电池。(1)外电路负极化合价升高的物质正极活泼性弱的物质，一般选碳棒(2)内电路：化合价降低的物质作 。如：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2化合价升高的物质负极： 活泼性较弱的物质正极： 化合价降低的物质电解质溶液： 示意图【方法技巧】设计原电池时电解质溶液和电极材料的选择(1)电解质溶液一般要能够与负极材料发生反应。但若是两个半反应分别在两
4、个烧杯中进行，则烧杯中的电解质溶液应有与电极材料相同元素的阳离子。(2)电池的电极材料必须能导电。考点01 原电池的构成及工作原理【例1】原电池工作时A正极发生氧化反应B负极发生氧化反应C电子从正极流出D负极质量一定减轻【变式1-1】下列装置中，能构成原电池的是A只有(甲)B只有(乙)C只有(丙)D除(乙)均可以【变式1-2】如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是实验后的记录：Zn为正极，Cu为负极。H+向负极移动。电子流动方向：从Zn经外电路流向Cu。Cu极上有H2产生。若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol。正极的电
5、极反应式为Zn-2e-=Zn2+。ABCD考点02 原电池电极的判断和电极反应式的书写【例2】用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是A电子通过盐桥从乙池移向甲池B盐桥中K+向左移动C开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=AgD电路中每转移2mole-，正极材料增重216g【变式2-1】下图为锌铜原电池示意图。下列有关叙述正确的是A外电路电子由铜片流向锌片B锌片上发生还原反应C铜片做正极，电极反应是：D盐桥中的阳离子移向铜电极【变式2-2】锌铜原电池装置如图，下列说法中不正确的是A原电池工作时，电子从电极流出，极上的电极反应为B该装置中和不直接接触，使电流更持续更稳定
6、C溶液的作用是离子导体，可用溶液代替D盐桥中的移向溶液考点03 原电池的设计 【例3】某原电池的总反应离子方程式为：，不能实现该反应的原电池为A正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液B正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液C正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液【变式3-1】原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al-3e=Al3+B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al-3e+
7、4OH=AlO+2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu-2e=Cu2+D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu-2e=Cu2+【变式3-2】理论上不能设计为原电池的化学反应是ACH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)BHNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)C2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)D2FeCl3(aq)+Fe(s)= 3FeCl2(aq)考点04 原电池的应用【例4】a、b、c都是金属，a中混有c时。a先腐蚀；a与b组成原电池时，a为电池的正极。a、b、c三种金属的活动性顺序为AabcBac
8、bCbcaDbac【变式4-1】 X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为AXYZBXZYCYXZDYZX【变式4-2】有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向AB；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为：E2+2e-=E，B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为AABEDBABDECDEABDDABE1下列装置能构成原电池的是AB C D 2对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是（）A发生氧化反应的为负极B正极为电子流入的一极C比较不活泼
9、的金属为负极D电流的方向由正极到负极3根据FeCu2=Fe2Cu的反应原理设计一个原电池，当铁为负极时，正极不可以选用的材料是A铂 B石墨 C铜 D锌4关于下图所示的原电池，下列说法正确的是A该装置将电能转化为化学能B锌片为正极C石墨电极上发生还原反应D电流出锌片通过导线流向石墨5下列反应不可用于设计成原电池的是()ACaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2OB2CH3OH+3O22CO2+4H2OCZn+2HClZnCl2+H2D4Al+3O2+6H2O4Al(OH)36如图所示的水果电池中，电子的流向正确的是()A锌片LED灯铜片B铜片LED灯锌片C锌片柳橙铜片D铜片柳橙锌片7下图为铜
10、锌原电池示意图，下列说法正确的是()A锌片逐渐溶解B烧杯中溶液逐渐呈蓝色C电子由铜片通过导线流向锌片D锌为正极，铜为负极8下列关于原电池的叙述中，正确的是A电极只能由两种不同的金属构成B负极发生的电极反应是还原反应C工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极D能将化学能转变为电能9下列说法正确的是A原电池中，负极上发生的反应是还原反应B原电池中，电流的方向是负极导线正极C双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替D原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极10下图中能组成原电池产生电流的是()ABCD11某原电池装置如图所示，当该电池形成闭合回路时，盐桥中的K+向右做定向移动，下列说法错误的是A反应
11、能够自发进行B电极的电极反应式为C反应过程中Ni电极的质量会减小DCr、Ni两种金属的还原性强弱顺序为CrNi12如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是A电子流动方向为：X外电路Y溶液XB若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为ZnC移向X电极，Y电极上有氢气产生DX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应13铜锌原电池工作时，下列叙述不正确的是A负极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从铜电极流向锌电极D盐桥中的K移向CuSO4溶液14由辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制CuSO4的工作原理如图所示。下列说法不正确的是AN极为正极BX交换膜为阴离子交换膜CM极上的电极反应式为：Cu2S+10e-+4H2O=2Cu2+8H+D该电池工作时在某一温度范围内反应速率最快15某化学兴趣小组利用反应，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是（）A为负极，发生还原反应B石墨电极上发生的反应为C电子流动方向为石墨电极电流表锌电极D盐桥中移向溶液，移向溶液
