第九章电化学基础第一节原电池化学电源考纲考情一、原电池的工作原理下面是两种形式的铜锌原电池,其反应原理完全相同,其负极反应式都为______________;正极反应式都为______________;总反应离子方程式都为_________________。1.原电池的概念:将_________________的装置。2.原电池的构成条件:(1)两个___________的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。①负极:活泼性较强的金属。②正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。(2)电极均插入___________中。(3)构成_________(两电极接触或用导线连接)。(4)能自发地发生氧化还原反应。3.原电池的工作原理。原电池的工作原理和电子流向可用下图表示:二、化学电源以下分别是锂电池和空气电池,另外日常生活中要用到形形色色的电池,但不论是哪种电池,其负极都发生_____反应,正极都发生_____反应,总反应式为氧化还原反应。1.一次电池(碱性锌锰干电池)。碱性锌锰干电池的工作原理如图:2.二次电池(以铅蓄电池为例)。(1)放电时的反应。①负极反应：___________________________________；②正极反应：__________________________________________________；③总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)====2PbSO4(s)+2H2O(l)。(2)充电时的反应。①阴极反应：_______________________________；②阳极反应：_________________________________________________；③总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)====Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。3.燃料电池:氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。(1)可充电电池的放电反应和充电反应不互为可逆反应;(2)书写燃料电池的电极反应式时,一定要注意溶液的酸碱性。考点一盐桥电池及原电池中正负极的判断1.盐桥电池的构成特点:(1)一般情况下,金属插入其可溶性盐溶液中,组成负极和正极。(2)为使溶液保持电中性,盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路。(3)盐桥电池的两个电极材料可以不同,也可以相同,但环境绝对不同。2.盐桥的作用:(1)使整个装置构成闭合回路,代替两溶液直接接触。(2)平衡电荷。如在Zn/ZnSO4—Cu/CuSO4原电池中Zn失去电子形成Zn2+进入ZnSO4溶液,ZnSO4溶液中因Zn2+增多而带正电荷。同时,CuSO4溶液则由于Cu2+变成Cu,使得相对较多而带负电荷。通过盐桥中阴阳离子定向移动而使两半电池电解质溶液中正负电荷守恒而保持电中性。3.正、负极判断。【高考警示】(1)活泼性强的金属不一定作负极,但负极一定发生氧化反应。(2)溶液中的离子不能通过盐桥。(3)负极本身不一定参加反应,如燃料电池中,作为负极的材料不参加反应,只起到了导电的作用。【典题通关1】(2014·临沂模拟)下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是()A.甲图电池反应的离子方程式为Cd(s)+Co2+(aq)====Co(s)+Cd2+(aq)B.2Ag(s)+Cd2+(aq)====Cd(s)+2Ag+(aq)反应能够发生C.盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性D.乙图当有1mol电子通过外电路时,正极有108gAg析出【解题指南】要正确解答本题,需明确以下两点:(1)要由图中电子的转移方向判断原电池的正负极。(2)作负极的金属发生氧化反应,其还原性比正极析出的金属强。【解析】选B。根据电子转移方向知,甲中Cd为负极,电极反应为Cd-2e-====Cd2+,Co电极为正极,电极反应为Co2++2e-====Co,总反应为Cd(s)+Co2+(aq)====Co(s)+Cd2+(aq),A正确;乙中Co为负极,电极反应为Co-2e-====Co2+,Ag电极为正极,电极反应为2Ag++2e-====2Ag,总反应为Co+2Ag+====2Ag+Co2+,结合甲图分析知金属活泼性:Cd>Co>Ag,B错误;盐桥的作用是平衡电荷且构成闭合回路,C正确;根据Ag++e-====Ag知转移1mol电子时,正极析出Ag为108g·mol-1×1mol=108g,D正确。【互动探究】(1)能否将甲图中两烧杯中的溶液互换?提示:不能,否则Cd与Co2+直接发生反应,而不能形成原电池。(2)如果盐桥中是饱和KCl溶液,一段时间后,甲中两烧杯的离子浓度有何变化?提示:盐