2017年高考化学一轮复习 专题7.2 原电池 化学电源（讲）（含解析）

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1、专题7.2原电池化学电源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。一、原电池概念及原理1、原电池原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。2、构成条件及判断（1）具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。（2）具有电解质溶液。（3）形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。（4）是否存在能自发进行的氧化还原反应★☆判断3．原电池工作原理示意图以铜锌原电池为例　（1）反应原理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

2、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）两个装置的比较装置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。（3）原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：【说明】①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程

3、式。③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为：负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。ZnCuA乙甲阳离子交换膜1mol·L－ZnSO4(aq)1mol·L－CuSO4(aq)【典型例题1】【安徽屯溪一中2016届第二次月考】锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A.铜电极上发生氧化

4、反应B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡【答案】C【考点定位】考查原电池原理及应用【点评】在高中原电池部分主要考查的知识点涉及原电池工作原理，电极种类、电极反应类型判断、电极反应方程式的书写等知识，本题主要考查原电池原理，关键是理解并掌握原电池相关概念，包括电极的判断、电极反应的判断、离子的移动等，特别需要注意的是交换膜和盐桥的作用，如本题中的阳离子交换膜，只允许阳离子和水分子通过，阴离子不能通过阳离子交换膜，需要理解并掌握。【迁移训练1】【山东滕州一中2016届1

5、0月月考】依据氧化还原反应：Cu2+(aq)+Fe(s)=Fe2+(aq)+Cu(s)设计成如图所示的原电池，则关于该电池装置的说法中不正确的是（）A．电极X的材料是FeB．电解质溶液Y是AgNO3溶液C．原电池工作时，X电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-D．原电池工作时，盐桥中的阴离子不断移向左池的氯化钠溶液中【答案】BC考点：原电池的原理二、原电池的应用1、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。2、比较金属活动性强弱两种金属分别做原电池的两极时，一般

6、做负极的金属比做正极的金属活泼。3、用于金属的防护使被保护的金属制品做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，使锌做原电池的负极。4、设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是：（1）首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；（2）根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。①电极材料的选择在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应。②电解质溶液的选择电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液

7、中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在铜——锌——硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在（3）按要求画出原电池装置图。【特别提醒】应用原电池原理可以设计任一自发的氧化还原反应的电池，但有的电流相当微弱。同时要注意电解质液不一定参与反应，如燃料电池，水中一般要加入NaOH、H2SO4或Na2