高中化学原电池原理
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。
高中化学 原电池原理知识点总结
原电池正负极判断的方法①由组成原电池的两级材料判断，一般是活泼金属为负极，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移动方向，在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重：X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。
⑥X极有气泡冒出：发生可析出氢气的反应，说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化：析氢或吸氧的电极发生反应后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，X极附近的pH增大，说明X极为正极。
原电池：1.定义：将化学能转化为电能的装置。
2.工作原理：以铜-锌原电池为例（1）装置图：（2）原理图：3.实质：化学能转化为电能。
4.构成前提：能自发地发生氧化还原反应。
5.电极反应：负极：失去电子；氧化反应；流出电子正极：得到电子；氧化反应；流入电子原电池中的电荷流动:在外电路(电解质溶液以外)，电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。
在内电路(电解质溶液中)，阳离子(带正电荷)向正极移动，阴离子 (带负电荷)向负极移动。
这样形成了电荷持续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。
一、原电池的原理1.构成原电池的四个条件以铜锌原电池为例①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路2.原电池正负极的确定①活拨性较强的金属作负极，活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应③外电路由金属等导电。
在外电路中电子由负极流入正极④内电路由电解液导电。
在内电路中阳离子移向正极，阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池：负极: Zn-2e=Zn2+ 正极：2H+ +2e=H2↑总反应：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑氢氧燃料电池，分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下：碱作电解质：负极：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极：O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质：负极：H2—2e-=2H+ 正极：O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是：2H2+ O2=2 H2O二、电解池的原理1.构成电解池的四个条件以NaCl的电解为例①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源2.电解池阴阳极的确定①与电源负极相连的一极为阴极，与电源正极相连的一极为阳极②电子由电源负极→导线→电解池的阴极→电解液中的被还原，电解池中阴离子被氧化→电解池的阳极→导线→电源正极③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动④阴极上发生阳离子得电子的还原反应，阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极，电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时，化学反应会导致电子在电路中流动，产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池，它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点，广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质（如氢气、甲醇等）作为燃料，通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点，在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备，如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长，成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置，被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点，有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置，在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课，我们了解了原电池的构成和工作原理，以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中，进一步加深对原电池的理解。
谢谢！。
高中化学原电池的工作原理及应用
4.原电池的四个应用 (1)设计制作化学电源
负 正
电极材料
(2)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(或能导电的非金属)。 (3)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。 (4)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。
原电池 化学电源
某化学兴趣小组为了体验水果电池电流的存在进行了下 列装置的实验。用苹果一个，铝片和锌片各一片，电流计一 个，导线若干，按图连接好，结果电流计指针偏转了。
思考：①电流计指针偏转了说明了什么？ ②在此过程中能量是如何变化的？
有电流产生 化学能转化为电能
练习1：下列装置中能够组成原电池的是__④__⑥_________；
ห้องสมุดไป่ตู้2）工作原理(以锌铜原电池为例)
电子不下水，离子不上岸。
负极 正极
总反应（离子反应）： Zn+Cu2+＝ Zn2++Cu
(3)盐桥的组成和作用
①盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路 平衡；电b.荷
使原电池不断产生电流。 ③盐桥中离子移向：阴离子移向 负极
MCu : 64
练习1．已知反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)为自发进行的氧化还原
反应，将其设计成如图所示的原电池。下列说法中正确的是( B )
A．铜电极是正极，其电极反应为Cu－2e－=Cu2＋ B．银电极上发生还原反应，电极质量增加 C．当铜电极质量减少0.64 g时，电解质溶液中有0.02 mol 电子通过 D．外电路中电子由银电极流向铜电极
6H2O ＋6e－ ＝6OH－＋ 3H2↑
高中化学：原电池的工作原理
1、对原电池原理的理解：
从理论上讲，我们可以把任何一个氧化还原反应都可设计成原电池。
因为氧化还原反应的本质是电子的转移。
我们想办法把氧化还原反应过程中的电子转移通过设计成特有的装置，使化学反应过程中的电子转移通过导体而导出，就可制成原电池，即原电池就是将化学能转变为电能的装置。
负极-------较活泼的金属---------------失去电子-------发生氧化反应。
正极-------较不活泼的金属-------------得到电子-------发生还原反应。
2、粒子流向：在外电路中，电子由负极流向正极；在电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。
3、组成原电池的条件。
①有两种活性不同的金属（也可是非金属导体或可导电的金属氧化物等）。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两电极相连或直接接触而形成闭合电路。
高中化学原电池知识点归纳
高中化学原电池知识点归纳原电池是指能够自行产生电能的电池，它的能量来自于化学反应。
在高中化学中，学生需要了解如何根据化学反应原理来设计和构造原电池，在实验中探究原电池的性质和应用。
1. 原电池的基本构造原电池主要由阳极、阴极和电解质三个部分构成。
阳极一般为金属，其在电化学反应中被氧化。
阴极一般为金属或还原剂，其在电化学反应中被还原。
电解质则是负责传递离子的介质，一般为电解质溶液或固体电解质。
2. 原电池的工作原理原电池的工作原理主要是通过化学反应将化学能转化为电能。
在阳极上进行氧化反应，产生电子并释放出阳离子；在阴极上进行还原反应，吸收电子并接受阴离子；电解质中的离子则负责在阳极和阴极之间传递电荷。
3. 原电池的电势差原电池电势差是指原电池输出电压的大小，其取决于原电池的反应物浓度、温度、压力、电极表面积和电极材质等因素。
一般来说，原电池的电势差越大，其输出电压越高，反应也越强烈。
4. 原电池的应用原电池广泛应用于各个领域，如电子产品、汽车、航空航天、医疗器械、农业、能源等。
其中，锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等原电池是目前应用最广泛的电池类型。
5. 原电池的分类原电池可以按照反应方式、工作方式和电解质状态等多种方式进行分类。
按照反应方式可以分为氧化还原电池、燃料电池、光电池等；按照工作方式可以分为干电池、湿电池、固体电池等；按照电解质状态可以分为液态电池、固态电池等。
6. 原电池的制备原电池的制备一般分为实验室制备和工业制备两种。
实验室制备一般采用简单的装置和操作步骤，通过控制反应条件来达到不同的反应效果。
工业制备则需要考虑生产效率、能源消耗、成本控制等因素，采用更加先进的设备和技术来提高制备效率和产品质量。
7. 原电池的环保问题原电池在使用过程中会产生一些有害物质，对环境造成一定的影响。
例如，铅酸电池会产生铅污染，锂离子电池会产生电池废弃物等。
因此，研究如何减少或处理电池废弃物是解决原电池环保问题的重要途径。
新版高中化学讲义：原电池的工作原理
一、原电池的基本概念1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。
2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3．电极：(1)负极：________电子，发生________反应；(2)正极：________电子，发生________反应。
4．构成原电池的条件：(1)自发进行的氧化还原反应；(2)两个活动性不同的电极；(3)电解质溶液(或熔融电解质)；(4)形成闭合回路。
【答案】失去 氧化 得到 还原二、锌铜原电池的工作原理工作原理(反应方程式)负极(Zn)正极(Cu) 总反应离子方程式： 。
电子移动方向由 极经导线流向 极(电流方向相反)。
离子移动方向 阳离子向 极移动，阴离子向 极移动。
【答案】 Zn - 2e - === Zn 2+ 2H + + 2e - === H 2↑ Zn + 2H + === Zn 2+ + H 2↑ 负 正 正 负第11讲 原电池的工作原理知识导航 知识精讲三、盐桥的作用(1)形成闭合回路；(2)平衡电荷，使溶液呈电中性；(3)避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
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。
利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。
题型一：原电池的工作原理 【例1】理论上不能设计为原电池的化学反应是( )A ．CH 4 + 2O 2 =====点燃CO 2 + 2H 2OB ．2FeCl 3 + Fe === 3FeCl 2C ．2Al + 2NaOH + 2H 2O === 2NaAlO 2 + 3H 2↑D ．HNO 3 + NaOH === NaNO 3 + H 2O【答案】D【变1】下列关于原电池的叙述，正确的是( )A ．构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属B ．原电池是将化学能转变为电能的装置C ．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D ．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【答案】B对点训练【例3】下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：① Zn为正极，Cu为负极；② H+ 向负极移动；③电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu；④ Cu极上有H2产生；⑤若有1 mol电子流过导线，则产生0.5 mol H2；⑥正极的电极反应式为Zn - 2e-=== Zn2+。
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
总反应： 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极：Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
（一）定义：将化学能转化为电能的装置 注：原电池中的化学能并非全部转化为电能，有一部分 转化成热能等其他形式的能量
（二）本质：氧化还原反应
（三）工作原理：以铜-锌原电池为例
答：(1)锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜 片，阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片，阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒：质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式，总反应式减去其中一个
电极反应式，可得另一个电极的反应式 5、规律：①一般来说，金属作负极的原电池
负极：酸性或中性介质中：M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极：酸性介质中：2H++2e-=H2↑
（五）能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 （燃料电池的电极一般为惰性电极） 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题：
高中化学原电池
高中化学原电池1. 引言原电池是一种将化学能转化为电能的装置，它是化学电池的基本形式之一。
高中化学中，学生需要了解原电池的构成、工作原理以及其在生活中的应用。
本文将介绍高中化学原电池的基本概念、分类、工作原理以及实际应用。
2. 原电池的定义与基本概念原电池是一种利用直接的化学反应将化学能转化为电能的电池。
它由两种能与解离产生电荷的化学物质接触而形成，通过化学反应在两极之间产生电压差，并使电荷在回路中流动。
原电池也被称为非可逆电池，因为化学反应是不可逆的。
原电池的关键组件有两个极，一个是阳极（anode），另一个是阴极（cathode）。
阳极是电池的负极，负载引出的极，通常是发生氧化反应的地方；而阴极是电池的正极，电流从此地进入电池内，通常是发生还原反应的地方。
两个极之间通过电解质（electrolyte）连接。
3. 原电池的分类根据化学反应类型以及反应物的性质，原电池可以分为以下几类：3.1. 电解质原电池电解质原电池使用溶解在电解质中的金属或非金属离子进行反应。
例如，锌-铜原电池是一种常见的电解质原电池，其中锌离子在阳极处发生氧化反应，铜离子在阴极处发生还原反应。
3.2. 燃料电池燃料电池属于一种特殊类型的原电池，它使用燃料（如氢气）和氧气进行反应产生电力。
这种电池具有高效能、无污染、静音等特点，被视为未来能源的重要选择。
目前常见的燃料电池有燃料电池汽车中使用的质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）等。
3.3. 二次电池二次电池，又称为可充电电池，是指可以在放电后通过外部电流逆向进行电解反应，使其恢复成原来的状态并继续使用的电池。
常见的二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池等。
4. 原电池的工作原理在原电池中，化学反应会在两个极之间产生电势差。
这种电势差来自于化学反应的能量释放，可以通过电势差表达。
以锌-铜原电池为例，锌离子在阳极处发生氧化反应，产生电子并溶解成锌离子。
高中化学原电池原理
高中化学原电池原理《高中化学原电池原理（一）》嘿，同学们！今天咱们来聊聊高中化学里超级有趣的原电池原理。
原电池这东西啊，其实就像是一个小小的能量工厂。
想象一下，有两种不同的金属，比如锌和铜，把它们放在一种能导电的溶液里，神奇的事情就发生啦！这两种金属的活泼性是不一样的哟，锌比较活泼，铜相对稳定一些。
当它们碰到一起，锌就特别想把自己的电子给送出去。
这些电子就顺着导线跑啊跑，形成了电流。
电流有啥用？能让小灯泡亮起来，能给咱们的小电器充电，是不是很神奇？在这个过程中，锌不断地失去电子，变成了锌离子进入溶液。
而溶液里的阳离子呢，比如说铜离子，就会在铜电极上得到电子，变成铜单质沉积下来。
这整个过程就像是一场电子的旅行，从锌出发，经过导线，到达铜，完成了一个能量的转化。
原电池在我们的生活里也到处都有呢！比如说电池，就是利用原电池的原理工作的。
所以啊，同学们，原电池原理其实并不难，就是金属之间的电子游戏，只要咱们搞清楚谁活泼谁稳定，就能明白这其中的奥秘啦！《高中化学原电池原理（二）》同学们，咱们接着说说原电池原理。
原电池啊，简单来说，就是让化学反应产生电能的小魔法。
就拿常见的锌铜原电池举个例子。
锌和铜放在一起，再加上点电解质溶液，比如硫酸铜溶液，一场精彩的表演就开始了。
锌这个小家伙特别好动，容易失去电子。
一到溶液里，它就迫不及待地把电子扔出去。
这些电子可不会乱跑，它们顺着导线乖乖地流动，这就形成了电流。
那铜这边呢，比较安静稳重，溶液里的铜离子看到电子来了，高高兴兴地把电子抢过去，变成铜单质沉积在铜电极上。
这整个过程就像是一场接力赛，锌把电子传出去，铜把电子接住，电能就这样产生了。
而且哦，原电池的种类可多啦，不只是锌铜这种简单的。
还有各种各样不同的金属组合，不同的溶液，都能产生原电池。
在实际生活中，原电池的用处可大了。
从小小的手表电池，到汽车里的大电池，都是靠原电池原理工作的。
怎么样，同学们，原电池原理是不是挺有意思的？只要咱们多观察，多思考，就能更好地理解它啦！《高中化学原电池原理（三）》嘿，朋友！今天咱来好好唠唠高中化学里的原电池原理。
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。
高中化学选修四第四章原电池知识点
第一节原电池一、工作原理1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应）2、形成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路○4发生的反应是自发的氧化还原反应3、电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向负极流入正极（3）从电流方向正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极5、常见电极：○1活泼性不同的金属：如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；○2金属和非金属（非金属必须能导电）：如锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；○3金属与化合物如：铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；○4惰性电极如：氢氧燃料电池，电极均为铂。
【习题一】（2018•曲靖一模）下列有关电池的说法不正确的是（）A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．锌锰干电池中，锌电极是负极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．铜锌原电池电子沿外电路从铜电极流向锌电极【考点】原电池和电解池的工作原理．【专题】电化学专题．【分析】A．锂离子电池能充放电，属于二次电池；B．锌锰干电池中，锌作负极、二氧化锰作正极；C．甲醇燃料电池属于原电池；D．铜锌原电池中，电子从负极沿导线流向正极．【解答】解：A．锂离子电池能充放电，属于二次电池，放电时是将化学能转化为电能，充电时是将电能转化为化学能，故A正确；B．锌锰干电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极、二氧化锰得电子发生还原反应而作正极，故B正确；C．甲醇燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故C正确；D．铜锌原电池中，锌作负极、Cu作极，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故D 错误；故选：D。
高中化学 原电池的工作原理
高中化学原电池的工作原理原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两种不同的金属电极和一个介质电解质组成。
在原电池中，化学反应发生在电极和电解质之间，产生电子流和离子流。
一、构成原电池由两个金属电极和一个电解质组成。
其中一个电极被称为阳极，另一个电极则被称为阴极。
这两个电极通常由不同的金属材料制成。
电解质是一个能够导电的溶液，其中包含着离子。
二、工作原理1. 氧化反应在原电池中，阳极发生氧化反应，即金属电极上的金属原子失去电子，转化为正离子。
这些正离子进入电解质溶液中，并与溶液中负离子结合。
这一过程释放出电子和化学能。
2. 还原反应阴极发生还原反应，即电解质溶液中的负离子接收电子并还原成原子或分子。
在还原反应中，释放出的电子从阴极流出，并形成电流。
这个电流可以直接在外部电路中使用，从而产生电能。
3. 电子流在原电池中，金属电极上发生的氧化反应和还原反应导致电子的流动。
电子从阳极流向阴极，形成电子流。
这个电子流在外部电路中产生了电流，用于驱动其他电子设备的工作。
4. 离子流由于在氧化反应中形成了正离子，在阴极发生还原反应时，这些离子会从电解质中移动到阴极。
这形成了离子流，维持了原电池的电荷平衡。
三、能量转化在原电池中，化学反应产生的化学能被转化为电能。
化学反应释放出的电子转化为电流，通过外部电路提供给其他电子设备使用。
这样，化学能转化为了电能，实现了能量的转化和利用。
四、应用和发展原电池是一种常见的化学能转化电能的装置，广泛应用于各个领域。
例如，它们常被用于计算器、手表以及各种小型电子设备中。
此外，原电池也被用于供电应急场合，如灯具、收音机等。
随着科学技术的不断发展，原电池也在不断进步和改进。
如今，人们研发出了更加高效、长寿命的电池，以满足不断增长的能源需求。
同时，人们还在不断探索新的电池技术，包括太阳能电池和燃料电池等，以实现更为环保和可持续的能源转化方式。
总结：原电池通过氧化反应、还原反应和电子流、离子流的产生，将化学能转化为电能。
高中化学：原电池
四、知识与能力应用
[范例] 以2Fe3++2I- == 2Fe2++I2的反应为例，设 计带盐桥的原电池装置，标出正负极，写出电极 反应式（提示：电极材料可选用石墨等）
练习3.锌-空气电池由活性炭(空气扩散极)、锌、苛性碱溶液构成,
其中活性炭部分浸泡在苛性碱溶液中,其工作原理如图所示,负极
产物是ZnO。下列说法正确的是(
)
A.活性炭的作用是吸附空气,为电池提供氧化剂
B.原理图中的隔离膜为质子交换膜
C.负极反应式为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+ D.电池工作时,当电路中通过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
一次电池——锌锰干电池： 锌筒
酸性锌锰干电池：
石墨棒 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通锌锰干电池的结构
负极(Zn)： Zn–2e- =Zn2+
正极(石墨)：2NH4++2e- =2NH3+H2
2MnO2+2e- +2NH4+=Mn2O3+H2O+2NH3
一、复习原电池的工作原理
物质变化： Zn+2H+ ==Zn2++H2↑
能量变化：
e-
e-
思考1： 乙装 置电流是如何 产生的？
Zn2+ H+
负极： Zn－2 e-=Zn2+
高中化学(新人教版)选择性必修一：原电池的工作原理【精品课件】
1.原电池是将 化学 能转变为 电 能的装置。 2.原电池原理(以 铜锌原电池、硫酸铜溶液作电解质溶液为例)
思考：铜片会有气泡产生吗？为什么？
“热敷贴”中氯化钠起到什么作用?炭粉的主要作用是什么? 下列各装置能形成原电池的有哪些?总结原电池的构成条件。
氯化钠溶于水形成电解质溶液。炭粉作原电池的正极材料, 与铁、氯化钠溶液构成原电池,从而加速铁的氧化。
书写思路: 1.先判断原电池的正、负极,即找出氧化剂和还原剂; 2.再结合电解质溶液的酸碱性确定还原产物和氧化产物; 3.根据情况补充H+、OH-、H2O。 3.然后根据电荷守恒、原子守恒等书写并配平电极反应式。
从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电 池，实际设计时应注意以下几点：
1．外电路：负极(_还__原__性___较强的物质) e－ 正极 (__氧__化__性__较强的物质)。
在原电池中,失电子(电子流出)发生氧
化反应的一极为负极,得电子(电子流
入)发生还原反应的一极为正极。在
判断原电池正、负极时,不能只考虑
金属活动性的相对强弱,还要考虑其
能否与电解质溶液发生氧化还原反应。
试写出“热敷贴”中正、负极的电极反应式。并归纳原电池的电 极反应式的书写思路。
负极:Fe-2e- = Fe2+;正极:O2+4e-+2H2O = 4OH-。
(1)下图装置能构成原电池吗?若不能,怎样才能构成原电池? (2)盐桥有什么作用?
(3)叙述实验现象,写出电极反应式及电池反应。 (4)分析盐桥中离子的移动方向。
盐桥的作用： ①构成闭合回路，形成原电池。 ②盐桥中阴、阳离子定向迁移，电解质溶液呈电中性。 ③避免电极与电解质溶液直接反应，放电更持久。
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原电池原理一．原电池1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。
2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极（2）电解质溶液（3）电极、电解质溶液构成闭合回路3.结构：内电路——电解质溶液、电极导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动）外电路——电极（与导线）导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强）正极（金属活泼性弱）。
正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。
负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。
4.反应特点：自发的氧化还原反应5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（）Ａ．原电池能将化学能转变为电能Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（）A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极D．a极上发生了氧化反应【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH–据此判断氧化银是（）Ａ．负极，并被氧化Ｂ．正极，并被还原Ｃ．负极，并被还原Ｄ．正极，并被氧化二．原电池的形成条件（1）活泼性不同的电极材料（金属与金属或金属与非金属导体）（2）电解质溶液。
电解质溶液中离子定向移动，传递电荷，接通内电路。
（3）构成闭合电路（用导线连接或直接接触）【例题】下列装置属于原电池的是（）【练习题】下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是（）例如：Fe——C(NaCl溶液)电极反应为：（－）Fe—2e—=Fe2+（＋）O2+2H2O+4e—=4OH—电池总反应式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2在这里Fe并没有和溶液中溶质NaCl发生反应，而是和O2发生氧化还原反应。
可见在原电池中只要有能释放能量的氧化还原反应发生，就可以产生电流。
三、原电池的工作原理活泼金属（负极）——失电子——氧化反应——电子流出不活泼金属（或石墨）（正极）——得电子——还原反应——电子流入在这里要求熟练书写电极反应和电池反应式，能由电极反应写出电池反应式，能由电池反应式写出电极反应，会判断电极符号、溶液pH及浓度的变化等。
例如：电子表所用钮扣电池的两极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH。
放电时锌极上的电极反应式为：Zn+2OH——2e—=Zn(OH)2Ag2O电极上发生的反应为：Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—下列说法正确的是（）A．锌是负极，Ag2O是正极B．锌发生还原反应，Ag2O发生氧化反应C．溶液中OH—向正极移动，K+、H+向负极移动D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH保持不变四．原电池原理的应用（一）做电源要了解常见的一些电池，由所给条件判断两极符号、电极反应、电池反应、电解质溶液浓度、pH 变化等。
常见的化学电源1.普通锌锰电池——干电池负极（锌筒）：Zn －2e - = Zn 2+ 正极（石墨）：2NH 4+ + 2e -= 2NH 3 + H 2电池总反应式为：Zn + 2NH 4+ = Zn 2++ 2NH 3 + H 2 2.铅蓄电池(可充电电池)负极：Pb + SO 42- －2e -====== PbSO 4正极：PbO 2 + 4H + + SO 42- + 2e -====== PbSO 4 + 2H 2O 电池总反应式为：Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4 2PbSO 4 + 2H 2O3.银锌电池（钮扣电池）负极：Zn+2OH --2e - =ZnO+H 2O 正极：Ag 2O+H 2O+2e _=2Ag+2OH -电池总反应式为：Ag 2O + Zn = 2Ag + ZnO 4.锂电池（有多种） 5.海水电池1991年，我国首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯。
负极：4Al －12e －= 4Al 3+ 正极：3O 2 + 6H 2O+12e －=12OH －电池总反应式为：4Al+3O 2 + 6H 2O= 4Al(OH)3 6.燃料电池（如氢氧燃料电池）电池总反应式为：2H 2 + O 2 = 2H 2O （二）金属的腐蚀和防护1．金属腐蚀的本质是：金属单质失电子被氧化成金属阳离子的过程，M —ne —=Mn+2. 金属的防护放电 充电（1）加保护层：刷漆、电镀等。
（2）改变结构：制成合金。
（3）电化学方法①牺牲负极保护法：Fe与Zn相连，牺牲Zn保护Fe。
②阴极保护法：将被保护的金属连在直流电源的负极（阴极），电源负极提供电子，阻止了金属失电子。
（三）加快反应速率例如：纯锌与稀H2SO4反应速率较慢，当加入CuSO4溶液以后，反应速率加快，因为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+析出的Cu与Zn 接触，在稀H2SO4中形成原电池，加快反应速率。
（四）判断金属活动性根据活泼金属为负极，不活泼金属为正极，可通过组成原电池判断金属活动性。
经典例题【例1】下列叙述中正确的是（）A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有电子通过。
【例2】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。
若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。
则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（）A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A【例3】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e＝2Ag +2 OH-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，负极区溶液PH减小。
D．原电池工作时，负极区溶液PH增大。
【巩固练习】一、选择题1．下列装置中，电流计G中有电流通过的是（）2．生物体中细胞膜内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，下列有关判断正确的是（）A．正极的电极反应可能是：O2+2H2O+4e—＝4OH—B．负极的电极反应可能是：O2+2H2O+4e—＝4OH—C．负极的反应主要是C6H12O6(葡萄糖)生成CO2或HCO3—D．正极的反应主要是C6H12O6(葡萄糖)生成CO2或HCO3—3．如图：电流计的指针会偏转，M极变粗，N极变细符合这种情况的是（）A．M是铜，N是锌，R是硫酸溶液B．M是锌，N是铜，R是硫酸铜溶液C．M是银，N是锌，R是硝酸银溶液D．M是铁，N是铜，R是硝酸铜溶液4．电子表中电源常用银—锌微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应分别为Zn+2OH——2e—＝ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e—＝2Ag+2OH—，总反应式：Ag2O+Zn＝2Ag+ZnO，根据上述变化，下列判断正确的是（）A．Zn为正极，Ag2O为负极B．工作时电池负极区溶液的pH增大C．工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极D．Zn为负极，Ag2O为正极6．把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中，当电路中有电子通过时，负极的质量变化是（）A．增加6.5克B．减少6.5克C．减少5.6克D．增加6.4克7．某原电池反应的离子方程式为：Fe+2H+＝Fe2++H2↑，下列说法正确的是（）A．HNO3为电解质溶液B．锌为该原电池的负极C．铁极质量不变D．铜为该原电池的正极8．下列说法正确的是（）A．钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起负极反应不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化9．根据下列实验事实：(1)X+Y2+＝X2++Y(2)Z+2H2OZ(OH)2+H2↑(3)Z2+离子的氧化性比X2+弱(4)由Y、W作电极组成的原电池反应为：Y—2e—＝Y2+由此可知，X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是（）A．X＞Y＞Z＞W B．Y＞X＞W＞Z C．Z＞X＞Y＞W D．Z＞Y＞X＞W10．阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应式为：2H2+O2＝2H2O，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在一定温度下，使生成H2O蒸发，下列叙述正确的是（）A．H2为正极，O2为负极B．电极反应(正极)：O2+2H2O+4e—＝4OH—电极反应(负极)：2H2+4OH——4e—＝4H2OC．负极发生氧化反应，正极发生还原反应D．工作中电解质溶液pH值不断增大11．燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应，将化学能转化为电能的装置。
电解质溶液是强碱溶液。
下列关于甲烷的燃料电池说法中正确的为（）A．负极反应：O2+2H2O+4e—＝4OH—B．负极反应：CH4+10OH——8e—＝CO32—+7H2OC．随着放电进行，溶液的pH值增大D．放电时溶液中的阴离子向正极移动13．将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中有氢气生成。
若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀，B未被腐蚀。
关于A、B的叙述是（）A．金属活动性A＞B B．还原性B＞AC．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应D．金属B的表面有明显气泡产生，金属A表面无明显现象14．把铁钉和碳棒用铜线连接后，浸入L的NaCl溶液中，可能发生的现象为（）A．碳棒上放出氯气B．碳棒附近产生OH—C．碳棒上放出O2D．铁钉上放出H215．下列事实与电化腐蚀无关的是（）A．埋在地下的铁管比在地面上的更易被腐蚀B．为保护海船的螺旋浆和船壳，往往在螺旋浆和船壳上镶入锌块C．在空气中金属银的表面生成一层黑色物质D．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面暴露在潮湿空气中更易腐蚀16．某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe＝3Fe2+，不能实现该反应的原电池是( )A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4二、填空题18．铅蓄电池是化学电池，其电极材料是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O，根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极是_________，其电极反应式为____ _____；(2)蓄电池的正极是_________，其电极反应式为_____ ____。