(1)反应原理
电极名称 负极 正极 电极材料 Zn Cu 电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 (2)原电池中的三个方向
①电子方向:从负极流出沿导线流入正极;
②电流方向:从正极沿导线流向负极;
③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较
图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。
(4)盐桥作用
①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
4.原电池原理的应用
(1)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。
(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)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加快。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。
(1)在化学反应中,所有自发的放热反应均可以设计成原电池。( )
(2)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。( )
(3)相同情况下,带有"盐桥"的原电池比不带"盐桥"的原电池电流持续时间长。 ( )
(4)实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳。( )
(5)原电池反应时,电子从负极流出经导线流入正极,然后通过溶液流回负极。( )
[提示] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
角度1 原电池的构成和工作原理