新课标2015_2016学年高中化学第一章第3节第1课时原电池的工作原理化学电源课时作业鲁科版选修4

【知识点详解】 1. 原电池的基本概念：原电池是一种将化学能转化为电能的装置，它由两个电极（正极和负极）以及电解质溶液组成。在这个过程中，化学反应导致电子流动，形成电流。 2. 原电池的构成条件： - 存在活性差异的两种材料作为电极。 - 电极和电解质溶液形成闭合电路。 - 发生自发的氧化还原反应。 3. 原电池的工作原理： - 负极材料（如锌）失去电子，发生氧化反应，电子通过外部电路传递到正极。 - 正极材料（如铜）接受电子，发生还原反应。 - 电解质溶液中的离子参与电极反应，保持电荷平衡。 4. 原电池的电极判断： - 活泼金属通常作为负极，发生氧化反应。 - 不活泼金属或非金属（如石墨）作为正极，发生还原反应。 5. 铅蓄电池的工作原理： - 放电时，铅蓄电池的负极为Pb，发生氧化反应变为PbSO4；正极为PbO2，发生还原反应变为PbSO4。充电时，反应方向逆转。 6. 原电池的构建条件： - 氧化反应和还原反应必须发生在不同电极上，且能自发进行。 7. 原电池的性能影响因素： - 电极材料的性质，如活性、导电性等。 - 电解质溶液的种类和浓度，影响离子迁移速度和电极反应速率。 8. 干电池（例如Zn-MnO2电池）： - 负极材料是锌，正极是二氧化锰。 - 杂质如Cu2+会加速锌的腐蚀，因为锌可以与Cu2+反应形成铜锌原电池，加速锌的氧化。 - 除去Cu2+的最佳试剂是锌，因为锌可以还原Cu2+为铜，同时自身被氧化，不会引入新杂质。 9. 电解制备MnO2： - 在阴极发生还原反应，通常是H+得到电子生成氢气，如2H+ + 2e- → H2。 - 根据电子转移计算，通过2mol电子会产生1molMnO2，对应质量是87g。 这些知识点是高中化学中关于原电池和化学电源的基础内容，理解和掌握这些原理对于理解电池的工作机制和设计新型电池至关重要。