人教高中化学第六章 第2讲.doc

第2讲　原电池　化学电源
【2020·备考】
最新考纲：1.理解原电池的构成、工作原理及应用。2.能书写电极反应和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应，能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。2.科学精神与社会责任：通过原电池装置的应用，能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践。
考点一　原电池的工作原理及其应用
（频数：★★☆　难度：★☆☆）
名师课堂导语 电化学是化学能与热能知识的延伸，是氧化还原反应知识的应用，是高考热点，对于本考点的主要考查知识点有：（1）电池的正负极的判断；（2）原电池的原理应用；（3）电极方程式的书写，特别是电极方程式的书写是高考重点，应给予关注。
1.原电池的工作原理
（1）概念和反应本质
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）原电池的构成条件
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）。
二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。
（3）工作原理
装置图
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
由锌片沿导线流向铜片
离子迁移方向
阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移
方程式
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
（4）原电池中移动方向及闭合回路形成原理图示
1.原电池仍然体现的是反应过程中的能量守恒，是化学能与热能的知识延伸，是化学能与电能的转化。
2.原电池反应必须是氧化还原反应，但自行发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。
2.原电池原理的应用
（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H
2SO4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。
（3）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。
1.在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀H2SO4足量时，产生H2的物质的量要减少。
2.把一个氧化还原反应拆写成两个电极反应时，首先要写成离子反应，要注意通过电荷守恒与原子守恒把H＋、OH－、H2O分解到两个电极反应中。
[速查速测]
1.（易混点排查）正确的打“√”，错误的打“×”
（1）在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极（√）
（2）在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强（×）
（3）在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应（×）
（4）在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生（×）
（5）两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极（×）
2.（教材改编题）下列装置不能形成原电池的是（　　）
解析　A、B、D项都具有①活泼性不同的电极；②电解质溶液；③闭合回路；④自发进行的氧化还原反应，均能构成原电池；C项中酒精为非电解质，不能构成原电池。
答案　C
3.（动手能力培养）某学校研究性学****小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极，写出电极反应式。
答案　如图所示
负极　Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
正极　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
[A组　基础知识巩固]
1.（2019·聊城三中月考）课堂学****中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是（　　）
A.原电池是将化学能转化成电能的装置
B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C.图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会通过电流
D.图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片
解析　D项，电极a为负极，电子由负极