原电池 化学电源
[考纲要求] 1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一 原电池及其工作原理
1.概念 把化学能转化为电能的装置。
2.工作原理 以锌铜原电池为例
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
3.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) 三看电解质溶液;
(4)四看是否形成闭合回路,形成闭合回路需条件:①两电极插入电解质溶液②两电极直接或间接接触。
4、原电池正、负极判断方法
说明 原电池的正极与负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。
例1.下列装置中能构成原电池产生电流的是 ( )
例2分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是 ( )
A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极
B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
考点二 原电池原理的应用
1.用于金属的防护
使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。
2.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)根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
3.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。
4.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H2的反应速率加快。
例1.有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C;③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出。据此,判断五种金属的活动性顺序是 ( )
A.A>B>C>D>E B.A>C>D>B>E
C.C>A>B>D>E D.B>D>C>A>E
例2.把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)