【化学反应原理】第3节 原电池(3)
化学反应原理-原电池的工作原理
Fe－2e－=Fe2+
56g x 2mol 0.2mol
电子守恒法
（5）设计原电池。
（5）设计原电池。硬皮书P15
例：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2为依据。 ①将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应 两个半反应，分别作原电池的负极和正极的 电极反应式 ②确定电极材料 ③确定电解质溶液 一般选反应物中的电解质溶液即可 ④构成闭合回路
练习：【活动与探究】
判断下列能否形成原电池：
Zn Cu Zn Cu Zn Cu
CuSO4
CuSO4
①
CuSO4
②
③
4、Zn－Cu原电池： 将③改进
（1）盐桥:含KCl饱和溶液 的琼脂 作用:连通两溶液形成 闭合回路 若取出，盐桥反应停止 （2）电极反应式 负极 Zn－2e-＝ Zn2+ 氧化反应 正极 Cu2+ + 2e-＝Cu 还原反应 电池反应 Zn+ Cu2+ ＝Zn2++ Cu
3、原电池原理： （1）现象： Zn片不断溶解，
Cu片上有红色物质析出。 （2）电极反应： 负极 Zn－2e-＝ Zn2+ 氧化反应 正极 Cu2+ + 2e-＝Cu 还原反应
电池反应 Zn+ Cu2+ ＝Zn2++ Cu
正极只起传递 （3）电子流向：负极→正极 。 电子的作用 电流方向： 正极→负极 。
3、将两极电极反应式相加即得原电池的 总反应式
二、原电池原理的应用：
（1）加快氧化还原反应的速率
如实验室用Zn和稀H2SO4（或稀盐酸） （2）比较金属的活动性强弱 反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率 原电池中，一般活动性强的金属为负极 快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸 活动性弱的金属为正极。负极>正极 的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀， 例如：有金属A和B连接后插入到稀硫酸 使产生H2的速率加快。 （3）制作化学电源。 溶液中，A溶解，B产生气泡，由原电池 原理得知，金属活动性A>B。 （4）用于金属的防护。 （被保护金属作正极）
电化学-原电池
电化学—原电池一、原电池的工作原理1、电流是如何产生的？先考虑Zn片。
在如是体系中，Zn有失去电子的趋势，失去电子之后自身变成Zn2+进入到溶液中。
失去的电子可能会经过导线来到Cu片，那么就需要有物质（微粒）在Cu片上得到这些电子，否则Cu片上电子累积而其所带负电荷不被中和，是不可能的。
考量Cu片这边，Cu本身属于金属单质，金属单质不存在负价，所以不可能是Cu片本身得到电子，那么只有与Cu片接触的溶液中寻找可以得到电子的微粒。
由于溶液中存在CuSO4，故Cu2+可以于Cu片表面得到电子，成为Cu单质，在Cu表面析出（因为必须接触到Cu片才能够从Cu片得到电子）。
由此电子在导线中流动，也就产生了电流。
而这个过程中发生的物质变化则是Zn→Zn2+，Cu2+→Cu。
这样的装置能够对外输出电能，被称为原电池。
所以原电池是能够将化学能转化为电能的装置。
2、几个基本定义由于这个装置能够产生电流，向外输出电能，所以可以和物理中的相关定义联系起来。
在物理学中，向外输出电能的装置是电源。
在一个完整的电路中，电流的方向是‹从电源的正极流向负极›，电流的方向被规定为正电荷定向移动的方向，而事实上，在电路中移动的是电子，所以电子的流向就应该是正电荷移动方向的反方向，也就是电流方向的反方向。
电流是正极流出，负极流入，那么电子就是负极流出，正极流入。
所以对于原电池，将流出电子（即失去电子，这个说法将更常用）的一极称为负极，将流入电子（即得到电子）的一极称为正极。
电极名称负极正极电极材料Zn片Cu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片沿导线流向Cu片电流方向由Cu片沿导线流向Zn片在氧化还原的原理中，失去电子化合价上升，是被氧化；得到电子化合价下降，是被还原。
结合这个特点，可以丰富对原电池正负极的认识。
负极：失去电子，化合价上升，发生氧化反应正极：得到电子，化合价下降，发生还原反应这是最重要的判断依据。
化学反应与能量变化 第3课时 原电池教案【新教材】高中化学人教版(2019)必修二
原电池核心素养通过对原电池和工作原理的深入学习，通过自主探究、自主求解的学习方式，培养学生科学探究和创新意识的化学素养。
学情分析本节内容为高中化学新课程(人教版)选修4的第四章电化学的重要内容之一。
该内容学生在必修2已有一定的了解，本节是该内容的加深，主要是增加了一个盐桥内容。
本节课试图以“教师实验引导，学生自主探究，自主分析设计”的学习方式学习。
本节课内容结构大致为：回顾原电池，完成了复习基本概念，总结单池原电池的设计思路，过渡盐桥原电池的设计思路，还探讨了盐桥的作用。
在课程实施过程中，演示实验，观察现象，提出疑问，自主解答。
在自主提问的过程中推动课的前进，旨在培养学生的动手能力、问题意识，学会实验，学会提问、学会探究、学会设计、学会评价。
教学目标知识与技能：1．掌握原电池的概念和盐桥电池的工作原理；2．体会盐桥电池的优点和应用技能与方法：通过对单池原电池与盐桥原电池的设计对比，学会比较；教学重点电极反应式的书写教学难点电极反应式的书写、原电池正负极判断方法教学方案教师引导实验探究与学生自主提问推进相结合教学用品多媒体设备一、原电池原理1．原电池的概念和实质(1)概念：将化学能转化为电能的装置。
(2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能。
理论上，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池2.原电池构成条件（1）有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是负极活泼性强的金属与电解质溶液的反应)；（2）有两个活泼性不同的电极：相对活泼的金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属（如石墨）作正极。
【注意】惰性电极是指石墨、金、铂等（3）有电解质（酸、碱、盐）溶液或熔融电解质；（酒精、蔗糖、汽油、苯等为非电解质，不导电）；（4）形成闭合回路。
①两电极同时插入电解质溶液中。
②两电极直接接触或有导线连接形成闭合回路；【练习1】3.原电池工作原理：（1）单液原电池（2）双液原电池①盐桥的组成：盐桥中装有由饱和的KCl、KNO3等电解质溶液和琼胶制成的胶冻②盐桥的作用：a.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷。
【化学课件】原电池工作原理
• 第1课时 原电池工作原理
• 1．了解原电池的工作原理。 • 2．掌握构成原电池的条件。 • 3．会设计原电池。
• 一、铜锌原电池的实验探究 • 1．装置
• 2．盐桥 • (1)成分：KCl饱和溶液。 • (2)离子移动方向：Cl－移向 溶液；K ZnSO4 ＋ 移 向 CuSO4 溶液。 • (3)作用 • ①使两个半电池溶液连成一个通路。 • ②使两溶液保持电中性。
• 一、正、负极的判断 • 1 ．由组成原电池的电极材料判断： 一般是活 泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电 的非金属为正极。 • 2 ．根据电流方向或电子流动方向判断： 电流 是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流 向正极。 • 3 ．根据原电池里电解质溶液内离子的定向流 动方向判断：在原电池的电解质溶液内，阳离 子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。
• 1 ．在理论上不能用于设计原电池的化学反应 是( ) • A ． H2SO4(aq) ＋ BaCl2(aq)===2HCl(aq) ＋ BaSO4(s) ΔH<0 • B ． 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g)===2CO2(g) ＋ 4H2O(l) ΔH<0 • C ． 4Fe(OH)2(s) ＋ 2H2O(l) ＋ O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH<0 • D ． 3Cu(s) ＋ 8HNO3(aq)===3Cu(NO3)2(aq) ＋ 2NO(g)＋4H O(l) ΔH<0
电流计指 针是否偏 • 3．实验现象 转 Ⅰ Ⅱ
偏转 偏转
电极表面变化情况 锌片质量 锌片质量
减少 减少
，铜片质量 ，铜片质量
增加
增加
Zn极 Cu极 • 4. 实验分析及电极反应 溶液中Cu2＋ 得失 电 子 电极 名 称 电极 反 应
高二化学知识点：化学反应原理复习
高二化学知识点：化学反应原理复习下面是小编给大家整理的一份高二化学知识点：化学反应原理复习资料，希望能够帮助大家学习化学这门功课，考出一个好成绩。
高二化学知识点：化学反应原理复习【知识讲解】第1章、化学反应与能量转化化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成，化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。
一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q>0时，反应为吸热反应;Q<0时，反应为放热反应。
(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计，可测出反应前后溶液温度的变化，根据体系的热容可计算出反应热，计算公式如下：Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
实验室经常测定中和反应的反应热。
2、化学反应的焓变(1)反应焓变物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用称为“焓”的物理量来描述，符号为H，单位为kJ·mol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变，用ΔH表示。
(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应，若反应中物质的能量变化全部转化为热能，则该反应的反应热等于反应焓变，其数学表达式为：Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。
(3)反应焓变与吸热反应，放热反应的关系：ΔH>0，反应吸收能量，为吸热反应。
ΔH<0，反应释放能量，为放热反应。
(4)反应焓变与热化学方程式：把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式，如：H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1书写热化学方程式应注意以下几点：①化学式后面要注明物质的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。
(原电池的工作原理 教案)第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教案评选
学生根据实验现象修正对“原电池的构成条件”这一问题的认识。
【质疑】指出上述原电池的正、负极，并写出实验4和实验6的原电池的电极表达式。
【提出问题】上述三个原电池的电流是怎样产生的？
【教师讲解】实验6的双液原电池与前面的单液原电池有何区别与联系？
第二届全国中小学“教学中的互联网搜索”
优秀教案评选活动
组织单位:厦门市翔安区教师进修学校
学校:厦门市诗坂中学
年级与科目:高二化学
教材版本:鲁科版(选修4化学反应原理)
课题:第一章第3节第3课时原电池的工作原理
参赛教师:洪兹田
一、教案背景
1.面向学生：高二
2.学科：化学
3.课时：1课时4.学情分析：原电池这一概念学生在高一化学必修2已经初步接触过，并能认识简单的原电池及原电池的基本概念。通过本节课学习对电化学知识会有系统的了解，因而无论在知识的深度和广度都有所加深，可用ml/2006/436156.html(铜锌原电池盐桥动画)
【课堂总_show/id_XMTUyMzI2Nzc2.html(用多少橙子可以给iPhone充电)
(3)关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。
(二)教学重点和难点
1.重点：原电池的工作原理；写出简单的电极反应及电池反应。
2.难点：原电池的工作原理。
四、教学方法及教学思路
新课改的教学理念强调：课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。因此，本节课以学生为中心，以科学探究为主线，采用“实验探究—观察现象—分析讨论—得出结论的实验探究法、动画模拟、分析归纳等学习方式来探索原电池的工作原理及形成条件，从多种感官刺激学生的兴奋度。不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲望，而且还唤起了学生的实验意识、思维意识、探究意识，培养了学生的动手能力、团结协作能力等。
原电池原理
原电池原理
首先，原电池是由正极、负极和电解质组成的。
正极和负极分别是两种不同的
金属或化合物，它们之间通过电解质相互连接。
在正极和负极之间发生化学反应时，会产生电子流动，形成电流。
其次，原电池的工作原理是基于电化学反应的。
当原电池连接外部电路时，正
极和负极之间的化学反应就会开始。
在化学反应中，正极会释放出电子，而负极则会吸收这些电子。
这样就形成了电子流动的过程，也就是电流的产生。
此外，原电池的工作过程也与电解质的作用有关。
电解质是一种能够导电的溶
液或固体，它在原电池中起着连接正极和负极的作用。
电解质中的离子在化学反应中扮演着重要的角色，它们能够在正极和负极之间传递电荷，促使化学反应的进行。
总的来说，原电池的工作原理是通过化学反应将化学能转换为电能。
正极和负
极之间的化学反应产生电子流动，形成电流。
电解质则起着连接正极和负极的作用，促使电子的传递。
这样，原电池就能够产生稳定的电流，为各种电器设备提供电能。
总结一下，原电池的原理是基于化学反应产生电能的。
它由正极、负极和电解
质组成，通过化学反应产生电子流动，形成电流。
电解质在其中起着连接和传递电荷的作用。
原电池因其简单、稳定的特性，在各种电器设备中得到了广泛的应用。
希望通过本文的介绍，能够让大家对原电池的原理有一个更加深入的了解。
必修二原电池工作原理
必修二原电池工作原理
原电池，也称为原电池池电池或干电池，是一种常见的电化学电池，它将化学能转化为电能。
原电池由两个不同的金属电极和一种电解质组成。
在原电池中，负极（阴极）通常由锌（Zn）金属制成，而正
极（阳极）通常由二氧化锰（MnO2）等材料制成。
负极和正
极之间用一层电解质质地保持电中性。
当原电池接通电路后，化学反应开始发生。
在负极处，锌离子（Zn2+）氧化成锌离子，并释放出两个电子，电子则流过外
部电路向正极移动。
在正极处，二氧化锰受到电子的还原，形成锰离子（Mn3+），同时释放出一个氧原子。
这两个半反应共同导致了电荷转移，从而产生电流流动。
负极电子的流动和正极离子的流动构成了电池的电流。
在此过程中，原电池的化学反应会持续进行，直到负极的锌完全被消耗，正极的二氧化锰也几乎被消耗。
需要注意的是，原电池是一次性使用的电池，一旦负极的锌被用尽，电池将无法再产生电流。
当原电池的工作时间过长或电池被过度使用时，二氧化锰也可能过度被还原，导致电池损坏或失效。
总结起来，原电池工作的基本原理是通过负极的氧化反应和正极的还原反应，将化学能转化为电能，并产生电流流动。
原电池的反应原理
原电池的反应原理电池是我们日常生活中常见的一种电力储存器件。
它通过化学反应来产生电流，从而为各种电子设备提供能量。
本文将介绍电池的工作原理，具体讲述其反应过程和原理。
电池的工作原理基于化学反应。
一般来说，电池由两个电极（即正极和负极）和电解质组成。
正极是化学反应中发生氧化的一部分，负极则是还原发生的地方。
两个电极通过电解质进行电子传导，并与外部电路连接，形成闭合回路。
当外部电路连接后，电池开始工作。
电池的正极和负极材料具有特定的化学性质，使得在电池中发生化学反应。
其中，正极一般是金属氧化物或含有活泼的阳离子的化合物，负极则一般是金属或含有活泼的阴离子的化合物。
这些材料被称为电池的活性物质。
在电池中，正极的活性物质被氧化，释放出电子和阳离子。
负极的活性物质则接收这些电子和阳离子，并发生还原反应。
这个过程中，阳离子在电解质中进行离子传导，而电子则通过外部电路流动。
这就形成了电池中的电流。
具体来说，电池中的一个典型反应是正极金属氧化。
以锌锰干电池为例，锌是负极材料，二氧化锰是正极材料，锰酸盐是电解质。
在正极反应中，锌被氧化为锌离子，同时释放出两个电子：Zn -> Zn2+ + 2e-这些电子随后通过外部电路流动，从负极到正极，提供给外部设备使用。
在负极反应中，锰酸盐被还原为锰氧化物，并接收从正极流来的电子和锌离子：MnO2 + Zn2+ + 2e- -> ZnMnO2整个反应表明，锌被氧化，而锰酸盐则被还原。
同时，锌离子在电解质中进行离子传导，维持电池中的电中性。
总体来说，电池的反应原理基于正极和负极材料之间的化学反应。
通过氧化还原反应，电子和离子在电池中进行传递，从而产生电流。
这种化学能转化为电能的原理，使得电池成为我们重要的能量储备装置，广泛应用于电子设备、交通工具等各个领域。
总结起来，电池的反应原理是基于化学反应的。
正极和负极的化学物质在电解质中发生氧化和还原反应，通过电子和离子的传导在电池中产生电流。
化学反应原理原电池
原电池的组成
01
02
03
正极
原电池中的正极通常由高 电位的电极材料构成，如 铜、银等，用于接收电子 并传递电流。
负极
原电池中的负极通常由低 电位的电极材料构成，如 锌、铁等，用于提供电子 并传递电流。
电解质溶液
电解质溶液在正负极之间 起到传递离子的作用，使 电子和离子在正负极之间 流动，形成电流。
电池性能的优化
提高能量密度
通过改进电极材料和优化电池结构，提高电池的能量密度，延长 电动汽车的续航里程。
快速充电技术
研究和发展快速充电技术，缩短充电时间，提高用户体验。
延长电池寿命
通过改进电池管理系统和优化电池使用条件，延长电池的使用寿命。
电池回收和再利用
建立完善的回收体系
建立完善的电池回收体系，确保废旧电池得到妥善处理和再利用。
常见类型
氢氧燃料电池、甲醇燃料电池等。
04
原电池的应用
能源储存和转换
能源储存
原电池可以作为大规模的能源储存设备，将电能转化为化学 能储存起来，在需要时再通过化学反应将化学能转化为电能 输出。例如，锂离子电池就是一种常见的原电池，被广泛应 用于电动汽车和可再生能源储存系统。
能源转换
原电池还可以用于将其他形式的能量转换为电能。例如，燃 料电池就是一种原电池，可以将燃料的化学能直接转换为电 能，过程中不涉及燃烧，因此效率更高且污染更小。
化学反应原理原 电池
目录
• 原电池简介 • 化学反应原理 • 原电池种类 • 原电池的应用 • 原电池的未来发展
01
原电池简介
原电池的定义
01
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置，由两个电极（正极和 负极）和电解质溶液组成。
原电池的工作原理
原电池的工作原理电池是一种能够将化学能转化为电能并能够反复使用的设备。
它由两个或更多的电化学电池（电池）通过电解质连接在一起构成。
每个电池都由一个正极、一个负极和一个电解液组成。
当电池内部的化学反应进行时，正极和负极之间发生反应，产生电流。
电池的工作原理可以分为两个主要方面：化学反应和电化学原理。
化学反应是指在电池内部发生的化学变化，而电化学原理是指化学反应如何产生电流。
在电池中，通常会使用化学反应产生能量。
正极和负极之间的化学反应是以可逆或不可逆的方式进行的，这取决于电池的类型。
在可充电电池中，这种化学反应是可逆的，电池可以充电和放电多次。
而在一次性电池中，这种化学反应是不可逆的，电池只能放电一次。
在一个典型的电池中，正极通常由一个氧化剂和负极通常由一个还原剂组成。
在化学反应开始时，正极的氧化剂会从电解质中接收电子，负极的还原剂会释放电子到电解质中。
这种电子传导过程称为电离反应。
这些电子通过外部电路流动，形成了电流。
在电化学原理方面，电解质在电池中起着重要的作用。
电解质是电池中负责离子传输的物质。
在电池工作期间，正极和负极之间的化学反应会改变电解质中的离子浓度。
这种离子浓度的变化会影响电解质的电导率，从而影响了电池的电能转换效率。
此外，电池中的电极材料也对电池的工作原理产生重要影响。
正极和负极的材料选择取决于电池的类型和设计目标。
常见的正极材料包括锌、锂、镍、钴等，而常见的负极材料包括碳、锂、锡等。
总之，电池的工作原理涉及到化学反应和电化学原理。
通过化学反应，电池可以将化学能转化为电能，并通过电化学原理实现电荷的传导。
这使得电池成为一种广泛应用于许多电子设备和能源存储系统中的重要能源转换设备。
原电池教案(优秀3篇)
原电池教案（优秀3篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
第四章电化学基础
第一节原电池
教材分析
本节课的教学内容“原电池”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
原电池是中学电化学基础知识，也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。
在前期学习过程中，学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径，并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时，也充分联系原理在实际生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标.
选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于学生在本节课的学习中,从学生已有的知识基础入手，进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件，并随之引入盐桥的概念，结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用，并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
并在教师引导下进一步掌握判断原电池的正负极的方法和学会正确书写电极反应方程式.同时，也让学生了解原电池的本质及其实质应用,为学习化学电源、燃料电池等打下基础。
1。
高中化学人教版《原电池》精品课件1
2022年5月10日星期二
19
3、(06天津高考)我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂 网为正极，海水为电解溶液，空气中的氧气与铝反应产生 电流。电极总反应为4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3，下列说
法中不正确的是[ B ]
A．正极反应为O2+2H2O+4e-==4OHB．电池工作时，电流从铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只要更换铝板就可继续使用
CuSO4溶液
二、原电池的工作原理
1、电子移动方向：从负极流向正极
2、阴阳离子移动方向： 电子沿导线传递， 7. 强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为：
D．标准状况下，11.2 L CCl4中氯原子数目为2NA
故选：B。
产生电流
阳离子移向正极，
Zn Cu 阴离子移向负极 综上所述氧化性强弱顺序：A2+＞B2+＞C2+＞D2+；还原性强弱顺序：D＞C＞B＞A；
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
池各 式 各 样 的 纽 扣 电
知识回顾
一、原电池的定义及形成条件
1、定义： 将化学能转变为电能的装置 2、形成条件： 1）活泼性不同的两个电极（可以是金属或非金属 的导体） 2）电解质溶液 3）导线连接的闭合回路 4）能自发进行的氧化还原反应
原电池
练习2、探究：如何利用反应 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 ，设计一个能产生持 续电流的原电池（注意烧杯中电解质溶液的选择）， 画出原电池的示意图，并写出电极反应。
Cu
Pt
负极(Cu)：Cu-2e-=Cu2+ 正极(Pt或C)：2Fe3++2e-=2Fe2+
化学原电池
化学原电池你知道原电池是什么吗原电池这个知识点是在必修二的化学课本出现的，原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置。
下面是百分网小编为大家整理的高中化学重要知识点，希望对大家有用!高中化学原电池知识原电池原理(1)概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理：通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件：①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应电极反应式：较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应电极反应式：溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加(5)原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼，不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。
②根据电流方向或电子流向：(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。
④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。
正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
(6)原电池电极反应的书写方法：①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。
因此书写电极反应的方法归纳如下：写出总反应方程式;把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应;氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
(7)原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
化学电池原理
化学电池原理
化学电池是一种将化学能转化为电能的装置，其工作原理基于化学反应的能量变化。
化学电池由两个电极和电解质组成，两个电极分别被称为阳极和阴极，并通过电解质溶液连接。
在化学电池中，发生氧化反应的电极称为阳极，而发生还原反应的电极称为阴极。
在化学反应中，阳极释放出电子，形成正离子，并且电子通过外部电路流向阴极。
同时，阴极接收这些电子，并与阳离子发生化学反应，还原成为相应的物质。
这种电子流动形成了一个电势差，称为电池电势。
电池电势的大小取决于反应物质及其浓度之间的差异。
电池中的化学反应会不断地消耗反应物质，导致电化学反应的终止。
此时，电池需要进行充电或更换反应物质，以恢复化学反应的进行。
化学电池的工作原理与电解槽相似，它们都利用了化学物质之间的氧化还原反应。
然而，化学电池是在自发反应的驱动下进行的，而电解槽则是利用外部电源施加的电流来推动反应。
因此，化学电池可以将化学能转化为电能，而电解槽则可以将电能转化为化学能。
化学电池的应用非常广泛，包括广义的电池，如锂电池、铅酸电池和碱性电池；以及燃料电池等。
它们在日常生活中的应用涵盖了手机、电动车、电子设备以及航天器等领域，为我们的生活提供了便利。
同时，化学电池也推动了可再生能源和环保技术的发展，为实现可持续发展做出了重要贡献。
高中化学鲁科版选修4化学反应原理第1章第3节化学能转化为电能—电池
高中化学 化学反应原理
山东省北镇中学 史学强 2014-11-8
对比电解池 原电池
电解池
能量转化 阳极 两个电极 阴极 1 2 构成条件 3 4 3 4 负极 1 2 正极
1
原电池
对比电解池 原电池
电解池
能量转化 阳极 两个电极 阴极 1 2 构成条件 3 4 熔融或电解质溶液 闭合电路 3 4 电解质溶液 闭合电路 发生还原反应 直流电源 固体电极材料 负极 1 2 电子流出 自发的氧化还原反应 电能→化学能 发生氧化反应 正极
1 2
3
A
Zn CuSO4 溶液 Cu
Zn
CuSO4 溶液
3
4
A
Zn Cu Zn
A
盐桥
Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
阅读课本P23—P26并解决下列问题
4
1.什么是化学电源？化学电源如何分类？ 2.锂电池有什么优点？ 3.酸性、碱性锌锰干电池的构造特点（正极材料、负极材料、电解质溶 液）？ 酸性、碱性锌锰干电池分别有什么优缺点？ 分析锌锰干电池的正、负极反应及总反应，总结原电池的正极反应、 负极反应、总反应之间有什么关系？ 4.铅蓄电池的构造特点？ 铅蓄电池有什么优缺点？ 分析放电时总反应与充电时总反应之间的关系、放电时负极反应与充 电时阴极反应之间的关系、放电时正极反应与充电时阳极反应之间的 关系？ 思考铅蓄电池充电其正负极分别与电源的正极还是负极相连接？ 5.氢氧燃料电池的构造？燃料电池有什么优点？ 氢氧燃料电池与其他燃料电池的联系与区别是什么？ 请写出氢氧燃料电池的电极反应式及总反应方程式。
金属的腐蚀与防护
6
原电池工作原理
原电池工作原理电池是一种能够将化学能转化为电能的装置，它是现代社会中不可或缺的能源储存设备。
在我们的日常生活中，电池被广泛应用于手机、笔记本电脑、手表、遥控器等各种电子设备中。
那么，电池是如何工作的呢？本文将从电池的工作原理入手，为您详细解析电池的内部结构和工作过程。
首先，让我们来了解一下电池的基本组成。
电池通常由正极、负极和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质相互隔离，但又能够传递离子，从而完成电池的充放电过程。
正极和负极之间的化学反应产生电子流，从而产生电能。
在电池的工作过程中，正极和负极发生化学反应，这就是电池产生电能的基本原理。
在一次完整的充放电过程中，电池内部会发生一系列复杂的化学反应，这些化学反应产生的电子流就是我们所需要的电能。
正极和负极之间的化学反应是电池工作的核心。
在充电过程中，正极和负极发生的化学反应是可逆的，即化学反应可以向前进行，也可以向后进行。
当电池充电时，正极和负极之间的化学反应向后进行，将电能转化为化学能存储起来。
而在放电过程中，正极和负极之间的化学反应向前进行，将储存的化学能转化为电能输出。
在电池的内部结构中，电解质起着至关重要的作用。
电解质是一种能够传递离子的物质，它能够让正极和负极之间的离子传递，并且在化学反应中起着催化剂的作用。
正是由于电解质的存在，电池才能够完成充放电过程，从而产生电能。
除了电解质，正极和负极的材料也对电池的性能有着重要的影响。
正极和负极的材料通常是一些化合物，它们在化学反应中能够释放出大量的电子，从而产生电能。
不同的正极和负极材料会影响电池的电压、容量和循环寿命等性能指标。
综上所述，电池的工作原理是通过正极和负极之间的化学反应产生电能。
在充放电过程中，电池内部发生的化学反应将化学能转化为电能，从而为我们的生活提供便利。
同时，电解质和正负极材料也对电池的性能有着重要的影响。
通过不断地研究和改进，我们可以设计出更加高效、环保的电池，为人类社会的可持续发展做出贡献。
原电池的工作原理
原电池的工作原理电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它的工作原理是基于化学反应产生的电荷转移。
在电池内部，有两种不同的电极，分别是正极和负极，它们之间通过电解质相互隔离。
当电池连接到外部电路时，化学反应开始进行，电子从负极流向正极，同时离子也在电解质中流动，从而产生电流。
在正常工作状态下，电池内部的化学反应会持续进行，直到耗尽化学物质。
不同类型的电池使用不同的化学物质来进行反应，因此其工作原理也有所不同。
下面将分别介绍常见的干电池和锂离子电池的工作原理。
干电池是一种常见的一次性电池，它的正极通常由二氧化锰制成，负极由锌制成，电解质则是氢氧化钾。
在正常工作状态下，锌会逐渐溶解并释放电子，这些电子会通过外部电路流向二氧化锰，从而产生电流。
同时，锌离子也会在电解质中移动，与氢氧化钾发生化学反应，最终生成氢氧化锌和水。
由于这种化学反应是不可逆的，因此干电池只能使用一次。
而锂离子电池则是一种可充电电池，它的正极通常由氧化物制成，负极由碳制成，电解质则是有机溶剂。
在充电状态下，锂离子会从正极迁移到负极，并嵌入碳材料中。
当电池连接到外部电路时，这些锂离子会重新回到正极，从而产生电流。
在放电状态下，锂离子会再次回到负极，完成一次循环。
由于这种化学反应是可逆的，因此锂离子电池可以多次充放电。
总的来说，电池的工作原理是基于化学反应产生的电荷转移。
不同类型的电池使用不同的化学物质进行反应，因此其工作原理也有所不同。
干电池是一次性电池，其化学反应是不可逆的，而锂离子电池是可充电电池，其化学反应是可逆的。
通过对电池工作原理的深入了解，我们可以更好地使用和管理电池，延长其使用寿命，减少对环境的影响。
原电池 现象
原电池现象
原电池是一种能将化学能直接转化为电能的装置。
以下是一些原电池的常见现象：
1. 电极反应：在原电池中，活泼性不同的两个电极会发生氧化还原反应。
活泼金属作为负极失去电子，发生氧化反应；不活泼金属或碳棒作为正极获得电子，发生还原反应。
2. 电子流动：负极上的电子通过外电路流向正极，形成电流。
电子的流动方向与电流方向相反。
3. 离子迁移：在电解质溶液中，离子会在电场的作用下发生迁移。
阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以保持溶液的电中性。
4. 电势差：原电池的正负极之间存在电势差，这是产生电流的驱动力。
当用导线将两个电极连接起来时，电子会从负极流向正极，从而产生电能。
5. 化学能转化为电能：原电池将化学反应中的能量直接转化为电能输出。
这种能量转化的效率通常较低，但在一些特定场合具有实际应用价值。
原电池的现象是基于电极反应、电子流动、离子迁移和电势差等基本原理的综合表现。
这些现象为我们理解原电池的工作原理和能量转化过程提供了重要线索。
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条
水膜呈酸性。
件
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+
电 极 反
正极C(+) 总反应:
2H++ 2e－ = H2↑
应
Fe + 2 H+ ==
Fe2+ +H2↑
Fe-2e=Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
知识回顾：
碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得 到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电 解液，电池总反应式为： B Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是 A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为： 2MnO2(s)+H2O(l)-2e- = Mn2O3(s)+2OH- (aq) C．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极 D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上 减小6.5g
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
金属的腐蚀与防护
联想.质疑
铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在 潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么 当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？
如喷油漆、涂油、电镀等
电化学保护法，即将金属作为原电池的 正极或电解池的阴极而受到保护
金属的防护方法
覆盖保护层
衣架和电线的外面包上 某些工具的“机械转动部位”选
一层塑料层
用油脂来防锈，为什么不能用油
生活中常见的一些防护措施
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀 健身器材刷上油一漆层以既防耐锈腐蚀又耐磨的Cr
D
B．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析
氢腐蚀
C．两试管中相同的电极反应式是：
Fe－2e－＝Fe2+
D．红墨水柱两边的液面变为左低右高
金属的防护方法
思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金 属腐蚀的方法？
2. 金属的防护
改变金属内部的组织结构，制成合金 （如不锈钢）
在金属表面覆盖保护层
4、燃料电池
1）氢氧燃料电池 总反应：
酸性环境
负极：H2-2e- == 2H+
碱性环境 负极：H2-2e- +2OH- ==2H2O
据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车 将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧 燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的 叙述不正确的是 D
A.正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－ B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
_ ++
_ 阴极
阳极
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的由快到慢规律如下：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学
（作为电解池阳极） ＞ （作为原电池负极）
＞
腐蚀＞应用原电池保护措施的腐蚀>应用电解池原理保
（作为原电池正极）
＞ （作为电解池阴极）
护措施的腐蚀
金属的腐蚀与防护
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
金属的电化学防护
牺牲阳极保护法——原电池原理
航海的船 只的船底 四周镶嵌 锌块（白 色）
用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换
金属的电化学防护
牺牲阳极保护法——原电池原理
原理 ：
形成原电池反应时，让被保护金属 做正极，不反应，起到保护作用；而更 活泼金属作负极反应，受到腐蚀。
金属的电化学防护
被氧化
M -ne - Mn+
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀的类型：
1）化学腐蚀：金属与氧化剂直接接触而被腐蚀
举例：铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑； 做饭用的铁锅天长日久越用越薄等
2）电化学腐蚀 （常见普遍）
当两种金属相接触且又同时暴露在潮湿的空气里或与电 解质溶液接触时，由于形成原电池而发生腐蚀，这种腐 蚀就是电化学腐蚀。
作业
• 名校学案P21-23 (二) 拓展提高 • 书P32 本章自我评测
小结：化学腐蚀与电化学腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属跟周围物质（气体或溶 不纯金属或合金跟电
条件 液）直接接触被氧化
解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
正极
总：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
后续反应： 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分 别盛有食盐水和氯化铵（呈酸性）溶液，各加入 生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极
铅蓄电池是一种典型的可充电电池，电池总反应式为
Pb + PbO2 + 4 H+ +2SO42-
则下列说法正确的是
PbSO4 + 2 H2O
（D）
A．放电时，电流方向由B过M到A
+-
B．充电时，铅蓄电池的正极应与充电 器电源的负极相连
C．放电时，正极反应是 Pb － 2e - ＋ SO42- == PbSO4
C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状 况)时，有0.1 mol电子转移
2)甲烷燃料电池 思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？ +2CO32-
6、某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设 计原电池： 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2（SO4） 3+K2SO4+8H2O盐桥中装有饱和K2SO4溶液. （1）发生氧化反应的烧杯是____（填“甲”或“乙 ”）（2）外电路的电流方向为：从____到____（填 “a”或“b”） （3）电池工作时，盐桥中的SO42-移向____（填“甲 ”或“乙”）烧杯．
阴极电保法——电解原理
原理 ：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两
个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流 电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防 止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
阴极
阳极
废铁
金属的腐蚀与防护
练.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(5) (2) (1) (3) (4)
A 铝片不需要特殊的保护方法。 B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。 C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。 D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。
练习
等质量的两份锌 粉a、b，分别加 入过量的稀 H2SO4，同时向a 中加入少量的 CuSO4溶液，下 列图表示产生H2 的体积（V）与 时间（t）的关系， 其中正确的是： （ ）D
（4）甲烧杯中溶液的pH逐渐______________（填 “减小”或“增大”）
（5）甲烧杯中发生的电极反应为
生活中处处可见金属腐蚀现象
船体和铁链
摩托车
金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀： 金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学 作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。
金属腐蚀的本质：
金属原子 失e- 金属阳离子
D．充电时，阳极反应是： PbSO4 － 2e - ＋2 H2O == PbO2 ＋ SO42- ＋ 4 H+
3、铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4＝
C 2PbSO4+2H2O，研读右图，下列判断不正确的是
A．K闭合时，d电极反应式： 2PbSO4+2H2O－2e－= PbO2+4H++SO42－ B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为 0.2 mol C．K闭合时，II中SO42－向c电极迁移 D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极 为正极
（1）若液面上升，则溶液呈 中性或弱酸 性，发生
吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极：Fe–2e-→Fe2+ , 正极： O2+2H2O+4e-→4OH－
（2）若液面下降，则溶液呈 酸 性，发生 析氢 腐蚀，电极反应式为：
负极：
Fe–2e-→Fe2+
正极：2H++2e-→H2↑ 。
练习
下列事实不能用电化学原理解释的是（ A ）
钢铁的电化学腐蚀
析氢腐蚀：
条件：水膜呈酸性。
负极： Fe - 2e- → Fe2+ 正极： 2H++ 2e- →H2 ↑
总：Fe + 2 H+ == Fe2+ +H2↑
H2 O
负极
钢铁的电化学腐蚀
吸氧腐蚀：
条件：水膜呈中性或酸性很弱
负极： F负e极- 2e- → Fe2+
正极
正极：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-