2025版高考化学一轮总复习教案第六章化学反应与能量第二十一讲原电池和化学电源考点一原电池的工作原理及应用
展开知识梳理
1.原电池及构成条件
(1)原电池
原电池是把 化学 能转化为 电能 的装置。其反应本质是 自发进行 的 氧化还原 反应。
(2)构成条件
2.工作原理(以锌铜原电池为例)
(1)两种装置
(2)反应原理
(3)盐桥的构成及作用
①盐桥中大多装有含饱和KCl溶液的琼脂。
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。
3.原电池原理的应用
(1)比较金属的活动性强弱:原电池中,一般负极是活动性 较强 的金属,正极是活动性较弱的金属(或非金属)。
(2)加快化学反应速率:形成原电池时,氧化还原反应的反应速率加快。
(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)设计原电池
设计实例:
根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
设计的原电池为:
装置如下图所示:
4.原电池中的三个移动方向
[微点归纳] (1)原电池闭合回路的形成有多种方式,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极相接触。
(2)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。
(3)无论在原电池还是在电解池中,电子均不能通过电解质溶液(离子不上岸,电子不下水)。
(4)注意盐桥不能用一根导线连接,因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池,一个是电解池。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片沿导线流向Cu片
盐桥中离子
移动方向
盐桥含饱和KCl溶液,K+移向 正 极,Cl-移向 负 极
装置差异
比较
原电池Ⅰ:温度升高,化学能转化为电能和热能,两极反应在相同区域,部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低
原电池Ⅱ:温度不变,化学能只转化为 电能 ,两极反应在不同区域,Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定
电子方向
从 负 极流出沿导线流入 正 极
电流方向
从 正 极沿导线流向 负 极
离子迁移方向
电解质溶液中,阴离子向 负 极迁移,阳离子向 正 极迁移
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