2026高考化学复习知识清单18原电池化学电源
知识点01原电池的工作原理及应用
知识点02化学电源
知识点01原电池的工作原理及应用
1.原电池的概念和实质
(1)概念:将_______能转化为_______能的装置。
(2)实质:利用能______________的氧化还原反应把_______能转化为_______能。
2.原电池的工作原理
(1)电极反应:
负极:_______电子,发生_______反应
正极:_______电子,发生_______反应
(2)电子移动方向:从_______极流出沿导线流入_______极,电子_______通过电解质溶液。
(3)离子移动方向:
①阴离子向_______极移动,阳离子向_______极移动。
②如果有盐桥:盐桥中的阴离子移向_______区,阳离子移向_______区。
(4)盐桥的作用:
①离子通道,形成______________。
②避免_____________________直接反应,减少电流的衰减。
3.原电池的构成条件
①形成______________;
②两个_______不同的电极,相对较活泼的金属作_______极;
③电解质溶液或熔融电解质;
④_______的氧化还原反应(一般能对外界_______能量)。
【易错提醒】
(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参与反应,也可能不参与反应。
(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化还原反应。
(3)在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强弱,也要考虑电解质溶液性质。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。
4.原电池原理的应用
(1)设计制作化学电源
①用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目;
②分别写出正、负极的电极反应式(半反应式);
③根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液:
a.电极材料:一般______________作负极,______________(或_________导体)作正极;
b.电解质溶液:负极电解液一般是负极金属对应的_________的溶液;正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。
(2)比较金属的活动性强弱
一般来说,作负极的金属的活动性_______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:a_______b。
(3)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。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______________原电池,加快产生H2的速率。
(4)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的_______而受到保护。
(1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应,此反应可以设计成原电池()
(2)Mg—Al形成的原电池,Mg一定作负极()
(3)其他条件均相同,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长()
(4)原电池工作时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极()
(5)在Cu|CuSO4|Zn原电池中,正电荷定向移动的方向就是电流的方向,所以Cu2+向负极移动()
(6)构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属()
(7)原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数()
(8)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()
一、原电池的工作原理
1.(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。
2.有下图所示的四个装置,回答相关问题:
(1)图①中,Mg作________极。
(2)图②中,Mg作__________极,写出负极反应式:________________,正极反应式:_____________