《化学反应原理》主题之——原电池原理及应用基本知识含答案
2024年新高考版化学专题十化学反应与电能讲解部分
条件
水膜呈弱酸性或中性
负极 反应
2Fe-4e-
2Fe2+
正极
总反应
2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2
析氢腐蚀
水膜酸性较强
Fe-2e-
Fe2+
2H++2e-
H2↑
Fe+2H+
Fe2++H2↑
3.金属腐蚀快慢的影响因素及判断原则 1)影响因素:构成原电池的材料活泼性差异、金属所接触的介质。 2)判断金属腐蚀快慢的一般原则 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的 腐蚀
3.电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例
阳极:氧化反应,2Cl--2e- Cl2↑ 阴极:还原反应,Cu2++2e- Cu
二、电解原理的应用 1.氯碱工业
阳极:2Cl--2e- Cl2↑ 阴极:2H2O+2e- H2↑+2OH总反应:2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑
2.电镀 阳极:镀层金属,电镀时质量减小。 阴极:镀件,电镀时质量增大。 电镀液:含有镀层金属离子的溶液,浓度基本不变。 如在铁件上镀铜:
的碳酸酯溶液(无水)为例,LixCy+Li1-xCoO2 LiCoO2+Cy]。
注意:PbSO4不溶于水。
3.燃料电池:如氢氧燃料电池(2H2+O2 2H2O)、甲烷酸性燃料电池(CH4 +2O2 CO2+2H2O)、甲醇碱性燃料电池(2CH3OH+3O2+4OH- 2CO32 +6H2O)。
考点二 电解原理及其应用 一、电解原理 1.本质:直流电流通过电解质溶液(或熔融电解质)在阳极、阴极引起氧化 还原反应的过程。 2.电解池的形成条件 1)与直流电源相连的两个电极。 2)电解质溶液(或熔融电解质)。 3)形成闭合回路。
原电池原理的应用高中化学
原电池原理的应用高中化学
原电池原理是指利用化学反应中的能量转化产生电能的过程。
在电池中，化学反应产生的电子在外部电路中流动，形成电流。
高中化学中涉及的电池原理有以下几个重要应用：
1. 电解池：电解池是利用外部电源使电流通过电解质溶液或熔融电解质时，在阴阳极上同时发生氧化还原反应的装置。
在电解池中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，产生气体或析出金属等现象。
电解池广泛应用于电镀、电解制备金属以及电解水生成氢氧气等实验中。
2. 干电池：干电池是一种便携式电池，利用化学反应将化学能转化为电能。
干电池由正负电极、电解质、隔膜和外壳等部分组成。
电池内部的化学反应导致电解质发生酸性或碱性反应，形成电荷分离，产生电能。
干电池广泛应用于家用电器、计算器、闹钟等小型电子设备中。
3. 铅酸蓄电池：铅酸蓄电池是一种常见的二次电池，利用化学反应将化学能转化为电能，并可以反复充放电。
铅酸电池由正负极板、电解质和外壳等组成。
在充电过程中，电池内部的化学反应使铅酸电解质发生氧化还原反应，恢复电池的原始状态。
铅酸蓄电池广泛应用于汽车、UPS电源等领域中。
4. 锂离子电池：锂离子电池是一种重要的二次电池，利用锂离子在正负电极之间的迁移来实现充放电过程。
锂离子电池由锂离子正极、碳负极和电解质等组成。
在放电过程中，锂离子从正极解析出来，在负极嵌入，实现电能的转化和储存。
锂离子电池广泛应用于移动设备、电动汽车等领域中。
总的来说，电池原理在科技和生活中有着广泛的应用，为我们提供了便捷的电源和能源储存方式。
高三化学：原电池(含答案)
原电池1．重点掌握电极名称及其判断2．重点掌握一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
一、原电池1．能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。
2．Cu-Zn原电池工作原理3．电路：外电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
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Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极3（1）有一个自发进行的氧化还原反应（2）装置(1)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)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)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。
口诀：负极失电子，正极上还原，离子咋移动，遵循大循环。
4．正、负极的判断：5电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。
比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。
质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。
一般来讲，书写原电池的电极反应式应注意如下四点：1．准确判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误，则电极反应式必然写错，这是正确书写电极反应式的前提。
一般而言，较活泼的金属成为原电池的负极，但不是绝对的。
如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，铜却是原电池的负极被氧化，因为铝在浓硝酸中表面发生了钝化。
此时，其电极反应式为：负极：Cu-2e- ==Cu2+正极：2NO3-+4H++2e-==2NO2+2H2O又如将镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中构成原电池时，尽管镁比铝活泼，但镁不和NaOH溶液反应，所以铝成为负极，其电极反应式为：负极：2Al+8OH—-6e-==2AlO2-+4H2O 正极：6H2O+6e-==3H2+6OH-2．高度注意电解质的酸碱性在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。
原电池的原理及应用知识点
原电池的原理及应用知识点1. 什么是原电池原电池（也称为干电池）是一种通过化学反应来产生电能的电池。
它由正极、负极和电解质组成，并通过化学反应将化学能转化为电能。
2. 原电池的工作原理原电池的工作原理基于两种不同金属之间的电化学反应。
一种金属作为正极，另一种金属作为负极，它们通过电解质分离，形成一个闭合的电路。
当电解质中的离子与正极和负极的金属反应时，产生的化学反应会释放出电子，这些电子会在金属电极之间产生电流。
3. 原电池的组成部分原电池包含以下三个组成部分：3.1 正极正极是原电池中的电子接收器，通常由一种金属（例如锌）制成。
它是一个供电子流出的地方。
3.2 负极负极是原电池中的电子提供器，通常由另一种金属（例如铜）制成。
它是一个供电子流入的地方。
3.3 电解质电解质是正极和负极之间的介质，通常是一种导电溶液。
电解质中的离子在正极和负极之间移动，产生化学反应。
4. 原电池的应用知识点原电池具有以下几个应用知识点：4.1 便携式电子设备原电池被广泛应用于便携式电子设备，如手提电话、便携式音乐播放器和电子游戏机等。
由于原电池具有较高的能量密度和长时间使用的能力，因此成为最常用的电池类型之一。
4.2 汽车电池汽车电池是一种大型的原电池，用于为汽车提供起动电流和供电。
汽车电池通常由多个原电池单元组成，以提供足够的电能来启动发动机和驱动汽车的其他电子系统。
4.3 照明设备原电池还广泛用于照明设备，例如手电筒、应急灯和头灯等。
由于原电池的便携性和易于更换，它们成为户外活动和应急情况下的常用能源来源。
4.4 无线遥控器原电池是无线遥控器常用的电源。
许多家庭电器、媒体设备和玩具等设备都使用无线遥控器，并依赖于原电池提供的电能。
4.5 太阳能电池太阳能电池也被称为光伏电池，其工作原理与原电池类似。
太阳能电池通过光能的转化产生电能，成为可再生能源的重要成员。
太阳能电池广泛应用于太阳能电池板、太阳能灯等领域。
结论原电池是一种通过化学反应来产生电能的电池。
高考化学复习 原电池的工作原理化学电源含答案及解析
原电池的工作原理化学电源(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2018·嘉兴一中高三期末考试)某玩具所用纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为NaOH溶液,电池的总反应式为Ag2O+Zn2Ag+ZnO,下列判断正确的是( )A.锌为正极,Ag2O为负极B.锌为负极,Ag2O为正极C.原电池工作时,负极附近溶液的pH增大D.原电池工作时,电流由负极流向正极答案B解析根据元素化合价变化可知Zn被氧化,应为原电池的负极,则正极为Ag2O,故A错误,B正确;原电池工作时,负极上发生反应Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,溶液pH减小,C错误;原电池工作时,电流由正极流向负极,D错误。
2.下列叙述错误的是( )A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀答案C解析C项中镀件应为阴极,铜为阳极,C项错误。
3.(2018·温州十五校联考)如图为甲醇燃料电池。
下列说法不正确的是( )A.c处通入气体为氧气,在正极参与反应B.b处加入的物质为甲醇,发生氧化反应C.正极反应式为O2+4e-+4H+2H2OD.外电路通过3 mol 电子,生成 11.2 L CO2气体答案D解析根据溶液中质子的移动方向可知,左边电极为负极,右边电极为正极。
右边电极为正极,C处通入气体为氧气,故A正确;左边电极为负极,b处加入的物质为甲醇,在负极发生氧化反应,故B正确;该原电池中电解质溶液显酸性,正极反应为:O2+4e-+4H+2H2O,C正确;未注明是否为标准状况,外电路通过3mol电子时,无法判断生成CO2气体的体积,故D错误。
4.(2018·金华十校高三期末联考)某高能电池以稀硫酸作为电解质溶液,其总反应式为CH2CH2+O2CH3COOH。
原电池的工作原理及应用
原电池的工作原理及应用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.构成条件(1)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)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)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.工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。
4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。
(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。
(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(4)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根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。
(1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池(√)(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极(√)(3)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(×)(4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动(×)(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(×)(6)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)1.在如图所示的4个装置中，不能形成原电池的是_____(填序号)，并指出原因_______。
答案①④①中酒精是非电解质；④中未形成闭合回路。
2.设计原电池装置证明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强。
(1)写出能说明氧化性Fe3＋大于Cu2＋的离子方程式：_____________________________。
原电池(知识点归纳总结+例题解析)
原电池(知识点归纳总结+例题解析)研究目标】1、了解化学能与电能的转化方式及应用；2、掌握原电池的组成及工作原理；3、认识常见的化学电源和新型电池的开发利用。
要点梳理】要点一、原电池的工作原理1、原电池的定义燃煤发电将化学能转化为电能的过程繁琐、复杂且能耗较大。
而原电池则是一种装置，能够将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能。
2、原电池的工作原理实验1：将一块锌片和一块铜片插入稀硫酸中，会出现气泡。
反应：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑。
锌失去电子生成锌离子，硫酸得到电子生成氢离子。
实验2：将锌片和铜片用电线连接起来，中间接一电流计。
锌片逐渐溶解，铜片上有气泡出现，电流计指针发生偏转。
结论：锌反应生成锌离子溶解，铜片上有氢气产生，电流产生。
这样，就构成了原电池。
要点二、原电池的组成条件组成原电池必须具备三个条件：1)提供两个活泼性不同的电极，分别作负极和正极。
负极：活泼性强的金属，该金属失电子，发生氧化反应。
正极：活泼性弱的金属或非金属(常用碳棒、石墨)，该电极上得电子，发生还原反应。
2)两个电极必须直接和电解质溶液接触，电解质溶液中阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。
3)必须有导线将两电极连接，形成闭合通路。
要点三、原电池的正、负极的判断方法原电池中正负极的判断方法如下：本文介绍了判断电极类型的几种方法，包括根据电极材料、电流方向、离子移动方向、电极反应类型和电极上反应现象等。
同时还提到了判断电流方向时需要注意电源内外电路的不同。
在书写电极反应式时，需要标出正负极和电极材料，并遵循电子得失守恒、质量守恒和电荷守恒三大守恒原则。
此外，还需要根据所处的电解质溶液的酸碱性环境来选择反应产物。
最后，文章以氢氧燃料电池为例，介绍了两种书写电极反应式的方法。
3Cu的反应，可以设计成原电池：Cu|Cu2+||Fe3+|Fe。
其中，Cu为正极，Fe为负极，Cu2+和Fe3+为电解质溶液。
高中化学---原电池原理及其应用例题和解答
课时作业32原电池原理及其应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(15×4分＝60分)1．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢【解析】由题目所给图示可知，甲为原电池，铜作正极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，反应速率比乙快；乙不能构成原电池(无闭合回路)，只在Zn片上发生反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H↑，二者都消耗了H＋，故溶液中的pH都增大。
2【答案】 C2．有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲、乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到乙慢慢溶解，而甲的表面有气泡逸出；把丁放到乙的硝酸盐溶液中后，丁表面覆盖一层乙的单质；用石墨电极电解含有相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液，丙的单质先析出；将甲放入稀盐酸中有H2析出，已知四种金属中有一种是铜，根据以上实验判断，铜是() A．甲B．乙C．丙D．丁【解析】甲、乙组成的原电池中，活动性强弱为乙>甲；丁能从乙的硝酸盐中置换出乙，表明活动性强弱为丁>乙；用惰性电极电解甲、丙的盐溶液时，丙先析出，表明活动性强弱为甲>丙；甲放在稀盐酸中产生H2，表明活动性强弱为甲>H。
综合上述分析，四种金属的活动性顺序为丁>乙>甲>丙。
【答案】 C3．(2008·重庆理综)如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。
下列叙述正确的是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生【解析】a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极周围先变红；b中铝丝作负极，铝丝失电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还原反应。
高考化学《原电池原理及应用》真题练习含答案
高考化学《原电池原理及应用》真题练习含答案一、选择题1．[2022·广东卷]科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。
充电时电极a的反应为：NaTi2（PO4）3＋2Na＋＋2e －===Na3Ti2（PO4）3。
下列说法正确的是（）A．充电时电极b是阴极B．放电时NaCl溶液的pH减小C．放电时NaCl溶液的浓度增大D．每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g答案：C解析：由充电时电极a的反应式可知，电极a发生还原反应，则充电时电极a为阴极，电极b为阳极，故A错误；放电时，负极Na3Ti2（PO4）3转化为Na＋，正极Cl2发生还原反应生成Cl－，NaCl溶液的浓度增大，但溶液一直为中性，故放电时NaCl溶液的pH不变，B项错误、C项正确；充电时，每生成1 mol Cl2，则转移2 mol电子，由题干电极a反应式可知，有2 mol Na＋参与反应，则电极a质量理论上增加46 g，D项错误。
2．[2022·福建卷]一种化学“自充电”的锌有机物电池，电解质为KOH和Zn（CH3COO）水溶液。
将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电2原理如图所示。
下列说法正确的是（）A．化学自充电时，c（OH－）增大B．化学自充电时，电能转化为化学能C.化学自充电时，锌电极反应式：Zn2＋＋2e－===ZnD．放电时，外电路通过0.02 mol电子，正极材料损耗0.78 g答案：A解析：由图示可知，化学自充电时，O2得电子转化为OH－，OH－与K＋结合形成KOH，c（OH－）增大，A正确；该电池为自充电电池，无需外接电源，因此化学自充电时，没有电能转化为化学能，B错误；由图示可知，化学自充电时，阳极反应为有机物之间的转化，阴极反应为O2转化为OH－，没有发生Zn2＋＋2e－===Zn，C错误；放电时，＋2n K＋＋2n e－===，正极材料中增加了K＋，故当外电路中通过0.02 mol电子时，正极材料增加0.78 g，D错误。
(完整版)原电池知识点总结
(知识点总结及习题)原电池的知识梳理1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。
2、原电池的构成条件：活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。
韵语记忆：一强一弱两块板，两极必用导线连，同时插入电解液，活动导体溶里边。
3、只有氧化还原反应才有电子的得失，只有氧化还原反应才可能被设计成原电池（复分解反应永远不可能被设计成原电池）。
4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生，一个氧化还原反应被设计成原电池后，氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生，两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合，要求书写电极反应式时，负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。
5、无论什么样电极材料、电解质溶液（或熔融态的电解质）构成原电池，只要是原电池永远遵守电极的规定：电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。
6、在化学反应中，失去电子的反应（电子流出的反应）是氧化反应，得到电子的反应（电子流入的反应）是还原反应，所以在原电池中：负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。
7、原电池作为一种化学电源，当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。
（1）在外电路：①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。
②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。
（2）在内电路：①电解质溶液中的阳离子向正极移动，因为：正极是电子流入的电极，正极聚集了大量的电子，而电子带负电，吸引阳离子向正极移动。
②电解质溶液中的阴离子向负极移动，因为：负极溶解失去电子变成阳离子，阳离子大量聚集在负极，吸引阴离子向负极移动。
（硝酸做电解质溶液时，在H+帮助下，NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO）8、原电池的基本类型：（1）只有一个电极参与反应的类型：负极溶解，质量减小；正极本身不参与反应，但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。
（2）两个电极都参与反应的类型：例如：充电电池类的：蓄电池、锂电池、银锌电池等。
《化学反应原理》主题之——原电池原理及应用基本知识再现答案
《化学反应原理》主题之——原电池及应用基本知识重现1．关于原电池的叙述正确的是 ( )A ．原电池工作时，电极上不一定都发生氧化还原反应B ．某可逆电流充、放电时的反应式为Li 1－x NiO 2＋x Li 放电充电LiNiO 2，放电时此电池的负极材料是Li 1－x NiO 2C ．铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g 铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出D ．在理论上可将反应CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)ΔH <0设计成原电池答案 D解析 A 中原电池工作时电极上一定都发生氧化还原反应；B 中电池放电时，负极材料是Li ；C 中通过计算知正极上生成的气体在标准状况下应为560 mL 。
2．将两金属A 、B 分别用导线相连接，并同时插入电解质溶液中，发现A 极的质量增加，则下列说法正确的是 ( )A ．金属活动性：A>BB ．A 极是正极，电解质溶液可以是盐酸C ．B 极是负极D ．要判断A 极与B 极是正极还是负极，还需考虑电解质溶液答案 C解析 A 极质量增加，故A 极是正极，B 极是负极；若电解质溶液是盐酸，则A 极的表面有氢气产生，没有金属析出。
3．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH 溶液中，分别向两极通入乙烷(C 2H 6)和氧气，其中某一电极反应式为C 2H 6＋18OH －－14e －===2CO 2－3＋12H 2O 。
有关此电池的推断不正确的是( )A ．通入氧气的电极为正极B ．参加反应的O 2与C 2H 6的物质的量之比为7∶2C ．放电一段时间后，KOH 的物质的量浓度将下降D ．放电一段时间后，正极区附近溶液的pH 减小答案 D解析 A 项，通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正确；B 项，1 mol 乙烷参与反应时转移14 mol 电子，则参与反应的氧气的量为14 mol 4＝72mol ，故正确；C 项，根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，故正确；D项，放电时正极产生OH－，则pH增大，D错。
原电池知识讲解+练习
化学能转化为电能—原电池一、原电池1．概念：把能转化为能的装置．2.原电池工作原理(1).原理图示负极：（反应）正极：（反应）总反应方程式：外电路：电子从流向，电流从内电路：阴离子移向，阳离子移向(2).原电池的正负极的判断：①根据电子流动方向判断。
在原电池中，电子流出的一极是；电子流入的一极是。
②根据两极材料判断。
一般活泼性的金属为负极；活泼性的金属或能导电的非金属为正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。
向正极移动，向负极移动。
④根据原电池两极发生的变化来判断。
负极发生；正极发生。
⑤根据现象判断。
或的一极为负极，或的一极为正极。
二、原电池电极反应式的书写与化学电源一般来讲，书写原电池的电极反应式应注意如下四点：1、准确判断原电池的正负极一般而言，较活泼的金属成为原电池的负极，但不是绝对的。
如将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，铜是，因为。
此时，其电极反应式为：负极：正极：镁-铝-NaOH溶液构成原电池，负极。
主要是看哪一个电极更易与电解质溶液发生氧化还原反应，就是负极，若都是惰性电极，则看哪种离子是失去电子，它所存在的半电池就为负极。
2、高度注意电解质的酸碱性在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，当得到或是去电子后形成的离子要检查是否能继续与电解液发生反应。
如氢—氧燃料电池有酸式和碱式两种，酸中负极反应：正极反应式为：;如铅蓄电池中，负极Pb失去电子成为Pb2+后，会继续与SO42-发生发硬生成难溶物质PbSO4，故电极反应为。
3、牢牢抓住总的反应方程式两个电极反应相加即得总的反应方程式。
所以，对于一个陌生的原电池，只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式，即可迅速写出另一个电极反应式。
4、不能忽视电子转移数相等在同一个原电池中，负极失去的电子数必等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。
这样可以避免由电极反应式写总反应方程式，或由总反应方程式改写成电极反应式所带来的失误，同时，也可避免在有关计算中产生误差。
原电池的工作原理及其应用
原电池的工作原理及其应用1. 什么是原电池原电池，也被称为原始电池或非充电电池，是一种使用化学反应将化学能转化为电能的装置。
它是一种可以反复使用的电源，可供小型电子设备、移动通信设备、手持设备和各种便携式设备使用。
2. 原电池的工作原理原电池工作的基本原理是通过化学反应将化学能转化为电能。
原电池由两个电极（一个阳极和一个阴极）以及一种电解质组成。
当化学反应发生时，电解质中的离子会在电极之间移动，并且在电解质和电极之间产生电势差。
2.1 电化学反应原电池的工作过程中涉及到的电化学反应有两种，分别是氧化反应和还原反应。
•氧化反应：在氧化反应中，阴极会失去电子（电子的流出被称为氧化过程），从而在阴极中释放出正离子。
•还原反应：在还原反应中，阳极会接受来自阴极的电子（电子的流入被称为还原过程），从而在阳极中产生负离子。
2.2 电解质和电极电解质是原电池中的介质，它通常是一个可以导电的溶液或者固体。
电解质中的离子在电池工作过程中起着重要的作用，它们会在电极之间移动，从而产生电势差。
电极分为阳极和阴极，阳极是电流的正极，而阴极则是电流的负极。
3. 原电池的应用原电池具有很广泛的应用领域，以下列举了一些常见的应用：3.1 便携式电子设备原电池被广泛应用于各种便携式电子设备，例如手机、平板电脑、数码相机等。
由于原电池可以在无需充电的情况下提供电能，因此非常方便携带和使用。
3.2 移动通信设备移动通信设备，如蓝牙耳机、无线键盘等，通常使用原电池作为电源。
这些设备需要小巧轻便的电池，并且不需要频繁充电，原电池正好符合这些要求。
3.3 手持设备一些手持设备，如无线麦克风、手电筒等，也经常使用原电池作为电源。
这些设备通常用于户外活动或特殊场合，使用原电池可以提供持久稳定的电能供应。
3.4 家用电器除了便携式和手持设备，原电池还广泛应用于一些家用电器，如遥控器、手电筒、闹钟等。
这些家用电器通常只需要低功耗的电源，原电池正好满足这些需求。
原电池的工作原理及应用
原电池的工作原理及应用1. 什么是原电池？原电池是一种将化学能转换为电能的装置。
它由一个或多个电化学电池组成，每个电化学电池由两个相互接触的导电材料（即电极）和位于它们之间的电解质构成。
原电池通过化学反应在两个电极之间产生电流，并将电流输出到外部电路。
2. 原电池的工作原理2.1. 电化学反应原电池中的化学反应是电池能量转换的基础。
这些反应可以分为两种类型：氧化反应和还原反应。
在氧化反应中，一个物质失去电子，而在还原反应中，一个物质获得电子。
这些反应导致了电子从一个电极流向另一个电极，形成了电流。
2.2. 电解质电解质是连接两个电极的物质，它允许离子在电池中传播。
电解质通常是液体或固体，可以是酸、碱或盐溶液。
它在电池中起到媒介的作用，帮助离子在电极之间传输。
2.3. 电极电极是原电池中的两个导电材料，它们与电解质接触，并在反应发生时接受或释放电子。
通常，电极分为阳极和阴极。
在原电池中，氧化反应发生在阳极，而还原反应发生在阴极。
这些反应导致电子从阳极流向阴极，产生电流。
3. 原电池的应用原电池在我们的日常生活和工业领域中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：3.1. 便携式电子设备原电池广泛用于便携式电子设备，如手机、平板电脑和手持游戏机。
这些设备需要可移动的电源，原电池提供了便利性和可携性，使得我们可以随时随地使用这些设备。
3.2. 汽车和交通工具原电池在汽车和其他交通工具中起着重要作用。
它们被用于启动发动机、提供动力和供应车辆电子系统。
一些新能源车辆还使用原电池作为主要能源供应，如电动车和混合动力车辆。
3.3. 太阳能和风能存储原电池也用于存储太阳能和风能等可再生能源。
这些能源在白天或风大时产生，但在需要能源时可能不可用。
原电池可以将这些能源收集并存储起来，以便在需要时供应电力。
3.4. 医疗设备医疗设备通常需要可靠的电源。
原电池在一些医疗设备中起到重要作用，如心脏起搏器、可穿戴健康设备和便携式医疗仪器。
原电池工作原理及应用
原电池工作原理及应用1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件3总反应离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(1)电极①负极：失去电子，发生氧化反应；②正极：得到电子，发生还原反应。
(2)微粒移动方向①电子：从负极流出经外电路流入正极；②电流：从正极流出经外电路流入负极；③离子：阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动。
(3)原电池正、负极的判断4．单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比正、负极电极反应，总反应式，电极现象5(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，形成原电池时会使反应速率加快。
例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A＞B。
(3)设计制作化学电源实例：根据Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag设计电池：[注意]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。
①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。
[细练过关]1．有关如图所示原电池的叙述不正确的是()A．电子沿导线由Cu片流向Ag片B．正极的电极反应式是Ag＋＋e－===AgC．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液解析：选D A项，该装置是原电池，铜作负极，银作正极，电子从铜片沿导线流向银片，正确；B项，正极电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，正确；C项，铜片上失电子发生氧化反应，银片上得电子发生还原反应，正确；D项，原电池工作时，电解质溶液以及盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，错误。
原电池知识点及练习答案详解
化学反应与能量转化——原电池专题明确复习重点，突出主干知识装置特点：化学能转化为电能 形① 两个活泼性不同的电极成 ② 电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应） 条 ③ 形成闭合回路（或在溶液中接触）件④ 能自发进行的氧化还原反应负极：原电池中电子流出的一极，负极一定发生氧化反应 正、负极正极：原电池中电子流入的一极，正极一定发生还原反应失电子沿导线传递，有电流产生反应 原 理主 ① 加快化学反应速率要 ② 判断金属活动性的强弱应 ③制备各种干电池、蓄电池等实用电池 用 化学腐蚀④ 金属腐蚀 析氢腐蚀电化学腐蚀 条件、现象、本质、联系 吸氧腐蚀考点1 原电池工作原理<原电池电极的极性判断>⑴ 根据电极材料判断一般情况下，活泼性强的金属为负极，活泼性较弱的金属或导电的非金属为正极。
⑵ 根据电极反应类型判断失去电子发生氧化反应的电极为负极，得到电子发生还原反应的电极为正极。
⑶ 根据电极反应现象判断参与电极反应不断溶解的电极为负极（燃料电池除外）；质量增加或附近有气泡产生 的电极为正极。
⑷ 根据电子流动方向（或电流方向）判断在外电路中，电子由原电池的负极流向正极，电流由原电池的正极流向负极。
⑸ 根据电解质溶液中离子流动方向判断在内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
⑹ 根据电池总反应式判断若给出电池总反应式，通过标出电子转移的方向可知，失去电子的一极为负极，得到电子的一极为正极。
特别提醒：原电池负极的判断应根据其本质进行判断：即“较易与电解质溶液反应的电极是原电池的负极”，不能一味地根据金属的活泼性进行判断。
例题1....CH3OH 和O2在KOH 溶液中组成燃料电池，该电池的负极反应式为 。
解析：第一步：找氧化还原反应中的对应关系：氧化剂——还原产物；还原剂——氧化产物，在负极反应。
即：负极：CH3OH （还原剂）→ CO32－ （氧化产物） 第二步：分析电子转移的物质的量，CH3OH 中碳元素为－2价，CO32－中碳元素为+4价，1 mol CH3OH 转移6 mol 电子。
考点32 原电池的工作原理及应用-2022年高考化学一轮复习过考点(解析版)
考点32 原电池的工作原理及应用一、原电池的工作原理1．原电池的构成条件(1)定义：能把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件：2．实验探究：锌铜原电池的工作原理(含盐桥)装置示意图注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转能量转换化学能转化为电能微观探析在硫酸锌溶液中，负极一端的Zn失去电子形成Zn2＋进入溶液在硫酸铜溶液中，正极一端的Cu2＋获得电子变成Cu沉积在铜片上电子或离子移动方向电子：负极流向正极盐桥：Cl—移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液工作原理，电极反应式负极：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)正极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu特别提醒接接触，减少电流的衰减。
②原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。
3．原电池工作原理示意图二、原电池的应用1．加快氧化还原反应的速率构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。
2．比较金属活动性强弱例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。
由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b。
3．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。
(a)外电路负极——化合价升高的物质正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒(b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。
如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2①化合价升高的物质负极：Cu②活泼性较弱的物质正极：C③化合价降低的物质电解质溶液：FeCl3示意图考向一原电池工作原理典例精析1．（2021·福建高三其他模拟）近日，南开大学科研团队以KSn合金为负极，以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)为正极催化剂构建了可充电K-CO2电池(如图所示)，电池反应为4KSn+3CO2⇌2K2CO3+C+4Sn，其中生成的K2CO3附着在正极上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《化学反应原理》主题之——原电池原理及应用基本知识基本知识：一、原电池1、定义：原电池是把转化成的装置。
①2、原电池形成的条件：②③3、原电池的工作原理①粒子流向电流电子阴离子阳离子②发生反应负极反应：反应类型，发生反应正极反应：反应类型，发生反应总反应：反应类型，发生反应以铜锌原电池为例二、化学电源1、一次电池2、二次电池（可充电池）——以铅蓄电池为例做二次电池习题时，一定要看好充电方向还是放电方向，放电方向就是原电池的工作原理①放电时的反应a．负极反应：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4；b．正极反应：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O；c．总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
②充电时的反应a．阴极反应：PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4；b．阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－4；c．总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。
3、燃料电池——以氢氧燃料电池为例总反应：酸性介质：正极反应：负极反应：碱性介质：正极反应：负极反应：熔融盐介质：正极反应：负极反应：熔融氧化物介质：正极反应：负极反应：1．下面装置中，能构成原电池的是________(填序号)。
答案②④⑥⑦⑨2．有关电化学知识的描述正确的是()A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池答案 D解析CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。
3．下列有关原电池的说法中正确的是()A．在内电路中，电子由正极流向负极B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化答案 D解析A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C 项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。
4．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑答案 B解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错。
1．电工经常说的一句口头禅：“铝接铜，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，试说明原因：________________________________________。
答案铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路2．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液。
请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。
答案一思两变1．将上题2中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。
答案2．将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。
答案3．请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。
请写出电极反应式，负极________________________________________________________________________，正极________________________________________________________________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
答案Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋1．Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。
电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)电池正极发生的电极反应为______________________________________。
答案(1)锂4Li－4e－===4Li＋(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑解析分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。
(1)负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e－===4Li＋。
(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。
2．Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl －试书写该电池的正、负极电极反应式。
答案负极：Mg－2e－===Mg2＋正极：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－3．铝－空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3负极：________________________________________________________________________；正极：________________________________________________________________________。
答案4Al－12e－===4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－===12OH－以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写(1)酸性介质(如H2SO4)CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O(2)碱性介质(如KOH)CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O2O2＋8e－＋4H2O===8OH－CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O(3)固体电解质(高温下能传导O2－) CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O 2O2＋8e－===4O2－CH4＋2O2===CO2＋2H2O(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下CH4－8e－＋4CO2－3===5CO2＋2H2O 2O2＋8e－＋4CO2===4CO2－3CH4＋2O2===CO2＋2H2O8．(2013·江苏，1)燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。
下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是()A．甲醇B．天然气C．液化石油气D．氢气答案 D解析甲醇、天然气(CH4)、液化石油气(气态烃)燃烧均生成CO2和H2O，CO2会造成温室效应，氢气燃烧只生成H2O，因此最环保的是氢气，D项正确。
4．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。
下列说法正确的是()A．a为CH4，b为CO2B．CO2－3向正极移动C．此电池在常温时也能工作D．正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3答案 D解析电极反应式为负极：CH4－8e－＋4CO2－3===5CO2＋2H2O正极：2O2＋8e－＋4CO2===4CO2－3根据图示中电子的移向，可以判断a处通甲烷，b处通O2，CO2－3应移向负极，由于是熔融盐，所以此电池在常温下不能工作。
5．如图是甲醇/过氧化氢燃料电池内部结构示意图。
工作时，甲醇和过氧化氢分别进入燃料电池的燃料腔和氧化剂腔，在各自催化剂的作用下发生反应，并向外界输出电能。
下列说法不正确的是()A．该电池的正极反应式：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2OB．燃料腔中的多孔石墨电极为该燃料电池的负极，负极产生的H＋通过质子交换膜流向正极C．电池工作时，1 mol甲醇被氧化有6 mol电子转移D．电路中的电子经正极、负极、质子交换膜后再回到正极，形成闭合回路答案 D解析电极反应式为负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋正极：3H2O2＋6H＋＋6e－===6H2OD项，电子由负极流向正极，不能通过质子交换膜，错误。
7．瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池示意图如图，有关说法正确的是()A．电流是由电极1经过电路流向电极2B．电池工作时，正极附近pH增大C．燃料电池电极1通入22.4 L NH3，转移电子3 molD．电极1反应为2NH3－6e－===N2＋6H＋答案 B解析A项，燃烧电池中，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，故电流由电极2经外电路流向电极1；B项，电池工作时，正极氧气得到电子生成OH－，pH增大；C项，通入22.4 L氨气，没有指明在标准状况下；D项，电解质溶液的环境为碱性，在电极反应方程式中不能出现H＋。
5．(2014·福建理综，11)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。
下列说法正确的是()A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子答案 D解析根据电池总反应可以看出Cl2得电子，Ag失电子，所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应，Ag 在负极上发生氧化反应。
正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，A项错误；因为电解质溶液为盐酸，所以负极上Ag失电子生成的Ag＋随即与附近的Cl－反应，B项错误；用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，C项错误；当电路中转移0.01 mol e－时，负极生成0.01 mol Ag＋，由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以消耗0.01 mol Cl－，由于电荷守恒，同时有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移至右侧溶液中，D项正确。