2013年高中化学 2.3.1 化学能转化为电能 化学电源随堂练习 苏教版必修2
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【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,通过自发的氧化还原反应实现电荷的转移,产生电流。在这个过程中,一个电极(负极)失去电子,发生氧化反应,而另一个电极(正极)接受电子,发生还原反应。 2. 原电池的构成:原电池通常由两个电极和一个电解质溶液组成。负极是较为活泼的金属,会失去电子;正极则是相对较不活泼的金属或导体,能接收电子。在题目给出的例子中,锌通常是负极,而铜、银等较不活泼的金属作为正极。 3. 原电池的工作原理:原电池工作时,负极材料(如锌)与电解质溶液中的离子发生氧化反应,电子通过外部电路流向正极,同时正极处发生还原反应。在这个过程中,电子流动形成了电流,电解质中的离子则通过溶液内部移动,维持电荷平衡。 4. 电极反应的判断:在原电池中,负极的电极反应通常是氧化反应,失去电子,而正极则发生还原反应,获得电子。例如,锌与氢离子反应生成锌离子和氢气,而氧化银与水反应生成银和氢氧根离子。 5. 原电池的应用:原电池广泛应用于日常生活中的各种化学电源,如纽扣电池。在纽扣电池的例子中,锌是负极,发生氧化反应,而氧化银是正极,发生还原反应。电池放电时,锌逐渐消耗,氧化银被还原。 6. 原电池的电极选择:较活泼的金属作为负极,而较不活泼的金属作为正极。如果已知一个电极的材料,如铜是负极B,那么与之搭配的正极A应该是更不活泼的金属,例如银。 7. 电解质的选择:电解质溶液的选择应与电极材料相匹配,以便支持电极反应的发生。例如,当铜是负极时,不能选择强氧化性的硝酸作为电解质,而应选择不活泼金属的盐溶液,如硝酸银溶液。 8. 原电池的性能观察:在实际操作中,可以通过电极的变化来判断电池的工作状态。例如,负极逐渐变细,正极逐渐变粗,表明电极反应正在进行,电子从负极流向正极,导致负极材料消耗,正极积累物质。 总结:本知识点主要介绍了原电池的基本原理,包括原电池的构成、工作过程、电极反应以及电解质的选择。通过具体的例子,如锌-氧化银纽扣电池,解释了电极的选择原则和原电池在化学能转化为电能过程中的作用。此外,还强调了如何通过观察电极变化来分析电池的运行情况。理解和掌握这些内容对于理解化学电源的工作机制至关重要。
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