2021版高考化学(人教版)一轮复习课件：第20讲 原电池 化学电源 72PPT
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新高考化学一轮复习原电池化学电源课件(83张)
(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
电极名称
负极
正极
电极材料
锌片
电极反应 Zn－2e－===Zn2＋
铜片 Cu2＋＋2e－===Cu
反应类型 氧化反应
还原反应
电子流向
答案：B
【归纳总结】
原电池的工作原理简图
注意 ①电子移动方向：从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶 液。 ②若有盐桥，盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。 ③若有交换膜，离子可选择性通过交换膜，如阳离子交换膜，阳离子可通过交换 膜移向正极。
◆题组二 原电池原理的应用 3．[加快化学反应速率]等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同 时向a中滴入少量的CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其 中正确的是( )
CH4＋2O2===CO2＋2H2O (4)CH4－8e－＋4CO23－===5CO2＋2H2O 2O2＋8e－＋4CO2===4CO32－
CH4＋2O2===CO2＋2H2O
解题探究————————————————总结规律 提炼方法 ◆题组一 原电池的工作原理 1．[2020·武汉调研]下列装置为某实验小组设计的Cu－Zn原电池，下列说法错误 的是( )
2放电时——原电池 负极反应：Pb(s)＋SO24－(aq)－2e－===PbSO4(s)； 正极反应：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO24－(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)。 (2)充电时——电解池 阴极反应：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO24－(aq)； 阳极反应：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO24－(aq)。
高考化学一轮复习6.2原电池化学电源课件新人教版
解析 答案
基础梳理
考点突破
-11-
例2(2016课标全国甲,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶
液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-==Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-==Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
应快。
-7-
基础梳理
考点突破
自主巩固
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)原电池可将化学能转化为电能,原电池需外接电源才能工作 ( ×) (2)NaOH溶液与稀硫酸反应是放热反应,此反应可以设计成原电 池( ×) (3)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu的反应可以设计成原电池 ( √ ) (4)氧化还原反应2H2O 2H2↑+O2↑可以设计成原电池 ( × ) (5)同种条件下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流 持续时间长 ( √ ) (6)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极 ( √ ) (7)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强 ( × )
-10-
基础梳理
考点突破
例1(2015天津理综,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换 膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是 ( )
关闭
原电A池.铜反电应极为上Z发n+生C氧uS化O4反应ZnSO4+Cu。Cu 电极作正极,Cu2+在正极得 电子B,.发电生池还工原作反一应段,A时项间错后误,甲;由池于的两c(半池)中减的小阴离子 SO42-不能透过半 透膜C,.故电池c(S工O作42-)一都段不变时,间B 后项,错乙误池;甲溶池液中的由总于质生量成增Z加n2+,而乙池中 Cu2D++.阴2e阳- 离C子u,分则别乙池通中过的交换Cu膜SO向4 部负分极变和为正极Zn移SO动4,导,保致持乙溶池液中中溶电液荷总关闭 C质平量衡变大,C 项正确;阴离子不能透过半透膜,D 项错误。
基础梳理
考点突破
-11-
例2(2016课标全国甲,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶
液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应式为Mg-2e-==Mg2+
B.正极反应式为Ag++e-==Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
应快。
-7-
基础梳理
考点突破
自主巩固
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)原电池可将化学能转化为电能,原电池需外接电源才能工作 ( ×) (2)NaOH溶液与稀硫酸反应是放热反应,此反应可以设计成原电 池( ×) (3)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu的反应可以设计成原电池 ( √ ) (4)氧化还原反应2H2O 2H2↑+O2↑可以设计成原电池 ( × ) (5)同种条件下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流 持续时间长 ( √ ) (6)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极 ( √ ) (7)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强 ( × )
-10-
基础梳理
考点突破
例1(2015天津理综,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换 膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是 ( )
关闭
原电A池.铜反电应极为上Z发n+生C氧uS化O4反应ZnSO4+Cu。Cu 电极作正极,Cu2+在正极得 电子B,.发电生池还工原作反一应段,A时项间错后误,甲;由池于的两c(半池)中减的小阴离子 SO42-不能透过半 透膜C,.故电池c(S工O作42-)一都段不变时,间B 后项,错乙误池;甲溶池液中的由总于质生量成增Z加n2+,而乙池中 Cu2D++.阴2e阳- 离C子u,分则别乙池通中过的交换Cu膜SO向4 部负分极变和为正极Zn移SO动4,导,保致持乙溶池液中中溶电液荷总关闭 C质平量衡变大,C 项正确;阴离子不能透过半透膜,D 项错误。
2021高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第2节原电池化学电源课件新人教版
11
(3)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。 如 Cu ＋ 2AgNO3===2Ag ＋ Cu(NO3)2 ， 负 极 用 _C_u__ ， 正 极 用 __A_g_或__C___等，__A_g_N__O_3__为电解质溶液。
24
C [由电池总反应 VO＋ 2 (黄色)＋V2＋(紫色)＋2H＋===VO2＋(蓝色) ＋H2O＋V3＋(绿色)可得，VO＋2 为正极的活性物质，V2＋为负极的活性 物质，所以左室为正极室，右室为负极室。正极反应为 VO＋2 ＋2H＋ ＋e－===VO2＋＋H2O，A 项正确；负极反应为 V2＋－e－===V3＋，所以 负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色，B 项正确；由电极反应 VO＋2 ＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O 可知，反应每生成 1 mol H2O 时转移 电子的物质的量为 1 mol，C 项错误；由原电池总反应可知，反应过 程中 H＋被不断消耗，所以溶液的 pH 逐渐增大，D 项正确。]
5
(2)构成条件
能发生_自__发__进__行___的氧化还原反应(一般是活泼性强的 反应
金属与电解质溶液反应)
电极 一般是活泼性_不__同__的两电极(金属或石墨)
闭合 回路
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
6
2．原电池的工作原理 如图是 Cu-Zn 原电池，请填空：
26
D [A 项，甲池中石墨电极为正极，乙池中石墨电极为负极， 盐桥中阳离子向正极移动，所以 K＋向 FeCl3 溶液迁移，正确；B 项， 反应开始时，乙中 I－失去电子，发生氧化反应，正确；C 项，当电 流计读数为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，正确；D 项，当加入 Fe2＋，导致平衡逆向移动，则 Fe2＋失去电子生成 Fe3＋， 作为负极，而乙中石墨成为正极，错误。]
高考化学一轮复习 专题六 第二单元 原电池 化学电源课
3.工作原理 下图是Cu-Zn原电池示意图。
二、常见的化学电源
1.如图所示的装置中能够组成原电池的是 ( B )
2.如图是某同学设计的铜锌原电池装置,实验时,观察到滤纸上紫色小点 向A极移动。下列说法不正确的是 ( B )
A.A为Zn片,发生氧化反应
B.电子由B经导线流向A C.B电极反应式为2H++2e- H2↑ D.若将Cu片移出滤纸,锌片会继续溶解
重难突破
突破一 电极反应式的书写
1.一般电极反应式的书写
2.复杂电极反应式的书写 复杂电极反应式=总反应式-较简单一极的电极反应式 如CH4酸性燃料电池中,负极反应式书写步骤为: CH4+2O2 CO2+2H2O……总反应式 2O2+8H++8e- 4H2O……正极反应式 由“负极反应式=总反应式-正极反应式”得: CH4+2H2O-8e- CO2+8H+)+2H2SO4(aq) PbSO4(s) 2PbSO4(s)+2H2O(l)
+2H2O(l)
氢镍电池
负极:H2+2OH--2e- 2H2O 正极:NiOOH+H2O+e- Ni(OH)2+OH-
2NiOOH+H2 2Ni(OH)2
电池
电极反应式
氢氧燃料电池 (H2SO4作电解质)
1-2 Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙 述错误的是 ( B ) A.负极反应式为Mg-2e- Mg2+ B.正极反应式为Ag++e- Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
高三化学一轮复习原电池化学电源课件
定义
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置，由两个电极、电解质 溶液和隔膜组成。
组成要素
正极、负极、电解质溶液、隔膜 和外壳等。
原电池工作原理及反应方程式
工作原理
原电池通过氧化还原反应将化学能转 化为电能。在原电池中，负极发生氧 化反应，正极发生还原反应，电子从 负极经外电路流向正极，形成电流。
反应方程式
化学电源根据工作原理分为一次电池 、二次电池和燃料电池。
化学电源主要由正极、负极、电解质 和隔膜组成。
一次电池通过一次性反应产生电能； 二次电池通过可逆反应反复充放电； 燃料电池通过燃料与氧化剂的反应产 生电能。
化学电源性能评价标准及方法
化学电源性能评价主要包括能 量密度、功率密度、使用寿命 、安全性和环保性等方面。
严格按照实验步骤进行操作，注意连 接电源和用电器的正确性，确保实验 结果的准确性。
注意电源极性
在使用化学电源时，要注意电源的极 性，确保正负极与用电器的要求相匹 配。
实验安全注意事项及应急处理措施
注意安全使用化学药品
在实验过程中，要注意安全使用化学药品，避免直接接触或吸入 有害物质。
遵守实验室规则
相对电动势E(相对)
非标准状态下测得的电动势
影响电动势的因素
温度、压力、电解质浓度、电极材料等
常见原电池电动势计算实例解析
01
02
03
氢氧燃料电池：E=0.4V
甲烷燃料电池：E=0.7V
锌锰干电池：E=1.5V
04
铅蓄电池：E=2.0V
04
化学电源工作原理及性能评价
化学电源工作原理简述
化学电源是通过化学反应将化学能转 化为电能的装置。
以锌-铜-稀硫酸原电池为例，负极： Zn - 2e^- = Zn^2+，正极：2H^+ + 2e^- = H2↑
2021届一轮复习人教版 原电池 化学电源 课件(128张)
【答案】 (1)⑤ (2)Fe 氧化 Cu 电极上产生气泡
(3)Fe＋H2SO4
FeSO4＋H2↑
1．原电池 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．原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
(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：连接内电路，形成闭合回路；平衡电荷， 使原电池不断产生电流。 (3)装置Ⅰ和装置Ⅱ的区别 装置Ⅰ：还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量 损耗，装置效率很低。 装置Ⅱ：还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能 量损耗。
(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持 续时间长(√)
(5)在“锌—硫酸铜溶液—铜”原电池中，锌为负极，发生 还原反应(×)
(6)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 (×)
(7)原电池放电时，电流方向由电源的负极流向正极(×) (8)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(×)
【答案】 D
【方法总结】 电流方向的判断方法 (1)当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时，可逆 反应达到化学平衡状态，电流表指针示数为零；当电流表指 针往相反方向偏转，暗示电路中电子流向相反，说明化学平 衡移动方向相反。 (2)电子流向的分析方法 改变条件，平衡移动；平衡移动，电子转移； 电子转移，判断区域；根据区域，判断流向； 根据流向，判断电极。
的是( )
【解析】 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成
Fe2＋被还原，I－失去电子变成 I2 被氧化，所以 A、B 正确；电流 表读数为零时 Fe3＋得电子速率等于 Fe2＋失电子速率，反应达到平
高考化学一轮复习 专题 原电池 化学电源课件 新人教版
解析 (1)中 Mg 作负极；(2)中 Al 作负极；(3)中铜作负 极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe 作负极。
4．用铜片、银片、Cu(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、导 线和盐桥(装有琼脂－KNO3 的 U 形管)构成一个原电池(如 图)。下列有关该原电池的叙述中正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极 ②正极反应：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
板块一 主干层级突破
考点 1 原电池及其工作原理
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(以铜一锌原电池为例)
(1)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原 电池。
题组二 原电池正负极的判断 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也 与电解质溶液有关。下列说法中正确的是 ( )
A．(1)(2)中 Mg 作负极，(3)(4)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↑
题组一 原电池的工作原理 1．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是( )
4．用铜片、银片、Cu(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、导 线和盐桥(装有琼脂－KNO3 的 U 形管)构成一个原电池(如 图)。下列有关该原电池的叙述中正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极 ②正极反应：Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
板块一 主干层级突破
考点 1 原电池及其工作原理
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(以铜一锌原电池为例)
(1)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原 电池。
题组二 原电池正负极的判断 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也 与电解质溶液有关。下列说法中正确的是 ( )
A．(1)(2)中 Mg 作负极，(3)(4)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↑
题组一 原电池的工作原理 1．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是( )
高考化学 一轮复习 第二节 原电池 化学电源 新人教版
(1)根据两个电极反应式，写出总反应式。使两个电极反应式得失电子数相等后， 将两式相加，消去相同的化学式。
(2)根据总反应式写电极反应式一般分四个步骤：①列物质，标得失；②选离子， 配电荷；③配个数，巧用水；④两式加，验总式。
【例1】有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。 电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是( ) ①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－ ②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4＋10OH－－8e－===CO ＋7H2O ③负极上是O2 获得电子，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ④电池放电后，溶液pH不断升高
高分策略
本题考查了燃料电池在一定酸碱性介质溶液环境下的电极反应式的书写。考生易忽 视溶液介质，而错选A。同一个原电池反应在不同的介质中其电极反应式有可能是 不相同的，如氢氧燃料电池，其总反应的化学方程式都是2H2＋O2===2H2O，但在 碱性介质、中性介质和酸性介质中其电极反应式是不同的。如，H2在不同介质中的 电极反应式：①在碱性条件下负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O；②在酸性或中性 条件下负极：H2－2e－===2H＋。
如铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液
(1)放电时：
负极：
；
正极：
；
总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (2)充电反应为电解过程，是放电反应的逆过程
阴极：
；
阳极：
；
总反应：2PbSO4＋2H2O
Pb＋PbO2＋2H2SO4。
3．燃料电池
(1)氢氧燃料电池
①用酸性电解质时： 负极： H2－2e－===2H＋ ；
解析：铅蓄电池在放电时，负极为Pb，失去电子发生氧化反应，正极为PbO2， 得到电子发生还原反应，故A、B错误；铅蓄电池在充电时，是电解池的装置， 与充电器电源正极相连的叫阳极，即它放电时的正极，阳极失去电子转移到充 电器电源的正极，故C错误，D正确。 答案：D
(2)根据总反应式写电极反应式一般分四个步骤：①列物质，标得失；②选离子， 配电荷；③配个数，巧用水；④两式加，验总式。
【例1】有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。 电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是( ) ①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－ ②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4＋10OH－－8e－===CO ＋7H2O ③负极上是O2 获得电子，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ④电池放电后，溶液pH不断升高
高分策略
本题考查了燃料电池在一定酸碱性介质溶液环境下的电极反应式的书写。考生易忽 视溶液介质，而错选A。同一个原电池反应在不同的介质中其电极反应式有可能是 不相同的，如氢氧燃料电池，其总反应的化学方程式都是2H2＋O2===2H2O，但在 碱性介质、中性介质和酸性介质中其电极反应式是不同的。如，H2在不同介质中的 电极反应式：①在碱性条件下负极：H2＋2OH－－2e－===2H2O；②在酸性或中性 条件下负极：H2－2e－===2H＋。
如铅蓄电池：H2SO4作电解质溶液
(1)放电时：
负极：
；
正极：
；
总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (2)充电反应为电解过程，是放电反应的逆过程
阴极：
；
阳极：
；
总反应：2PbSO4＋2H2O
Pb＋PbO2＋2H2SO4。
3．燃料电池
(1)氢氧燃料电池
①用酸性电解质时： 负极： H2－2e－===2H＋ ；
解析：铅蓄电池在放电时，负极为Pb，失去电子发生氧化反应，正极为PbO2， 得到电子发生还原反应，故A、B错误；铅蓄电池在充电时，是电解池的装置， 与充电器电源正极相连的叫阳极，即它放电时的正极，阳极失去电子转移到充 电器电源的正极，故C错误，D正确。 答案：D
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第6章 化学反应与能量
第20讲 原电池 化学电源
化学
01
练真题·明考向
02
课后达标检测
考点一 原电池的工作原理及其应用
[知识梳理] 一、原电池的概念和构成条件 1．概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件 电极 溶液 回路 本质
两电极为导体，且存在活动性差异，一般活动性_较__强__的金属做负 极，活动性_较_弱___的金属或非金属导体做正极
负极
正极
_Z_n__
_C_u__
___Z_n_－_2_e－_=_=_=_Z_n_2＋_______
___C_u2_＋_＋_2_e_－_=_==_C_u_______
_氧_化__反_应___
还__原_反__应___
由_负_极___沿导线流向_正_极___
电极名称
负极
正极
离子流向(内电路)
阴离子向__负___极移动，阳离子向__正___极移动；盐桥(含饱 和 KCl 溶液)中离子流向：K＋移向__正___极，Cl－移向__负___
3．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 做负极，③④中 Fe 做负极 B．②中 Mg 做正极，电极反应式为 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中 Fe 做负极，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋ D．④中 Cu 做正极，电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
(6)一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池能量转换效率高。
(√ )
(7)在原电池中，正极材料本身一定不参与电极反应，负极材料本身一定要发生氧化反
应。
(× )
(8)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。 ( √ )
2．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是________。
(√ )
(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。
(√)
(3)用 Mg、Al 分别做电极，用 NaOH 溶液做电解质溶液，构成原电池，Mg 为正极。( √ )
(4)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。( × )
(5)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。( × )
三、原电池工作原理的四个应用
应用
化学原理
原电池中，一般活动性较强的金属做负极，而活动性较弱的金
比较金属的 活动性强弱
属(或能导电的非金属)做正极，如有两种金属 A 和 B，用导线 将 A 和 B 连接后，插入稀硫酸中，一段时间后，若观察到 A 溶解，而 B 上有气泡逸出，则说明 A 做负极，B 做正极，则一
连，形成原电池，使锌做原电池的负极被损耗，铁做正极而受
到保护
应用
化学原理
①首先将氧化还原反应分成两个半反应
设计制作化学电源 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
[自主检测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)理论上说，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。
B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C．图中电极 a 为铝条、电极 b 为锌片时，导线中会产生电流
D．图中电极 a 为锌片、电极 b 为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片
解析：选 D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A 正确；原电池由电极、电解质溶 液和导线等组成，B 正确；图中电极 a 为铝条、电极 b 为锌片时，构成原电池，导线中 会产生电流，C 正确；图中电极 a 为锌片、电极 b 为铜片时，锌片做负极，电子由锌片 通过导线流向铜片，D 错误。
2．下图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是 ( )
A．①中锌电极发生氧化反应 B．②中电子由 a 电极经导线流向 b 电极 C．③中外电路中电流由 A 电极流向 B 电极 D．④中 LixC6 做负极
解析：选 C。在原电池中阴离子移向负极，所以③中 A 电极为负极，则外电路中电流 应由 B 电极流向 A 电极。
有__电__解_质_____溶液 形成闭合回路，即满足：(1)两电极直接接触(靠在一起)或间接接触 (用导线相连)；(2)两电极插入电解质溶液中
______自__发_的__氧_化__还_原__________反应
构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。
二、原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向(外电路)
ห้องสมุดไป่ตู้
解析：选 B。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 做负极；③中 Fe 在冷的浓硝酸中钝化，Cu 和浓 HNO3 反应失去电子，故 Cu 做负 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 做正极，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－， D 错。
般情况下金属活动性：A＞B
应用
化学原理
由于形成了原电池，导致化学反应速率加快，如 Zn 与稀硫酸
加快化学反应速率 反应制氢气时，可向溶液中滴加少量 CuSO4 溶液，形成 Cu-Zn稀硫酸原电池，加快反应速率
使需要保护的金属制品做原电池的正极而受到保护，如要保护
一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相 用于金属的防护
极
电池反应(离子方程式)
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
装置Ⅰ：还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋直接接触，化学能既转
两类装置
化为电能，又转化为热能，造成能量损耗
的不同点
装置Ⅱ：还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋不直接接触，化学能仅
转化为电能，避免能量损耗，故电流稳定，持续时间长
（1）盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替 换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。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 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。
解析：①中缺 1 个电极，且没有形成闭合回路；③没有形成闭合回路；⑤酒精为非电解 质；⑧电极相同，且没有形成闭合回路。 答案：②④⑥⑦
演练一 原电池的工作原理
1．(经典题)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯
等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是
()
A．原电池是将化学能转化成电能的装置
第20讲 原电池 化学电源
化学
01
练真题·明考向
02
课后达标检测
考点一 原电池的工作原理及其应用
[知识梳理] 一、原电池的概念和构成条件 1．概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件 电极 溶液 回路 本质
两电极为导体，且存在活动性差异，一般活动性_较__强__的金属做负 极，活动性_较_弱___的金属或非金属导体做正极
负极
正极
_Z_n__
_C_u__
___Z_n_－_2_e－_=_=_=_Z_n_2＋_______
___C_u2_＋_＋_2_e_－_=_==_C_u_______
_氧_化__反_应___
还__原_反__应___
由_负_极___沿导线流向_正_极___
电极名称
负极
正极
离子流向(内电路)
阴离子向__负___极移动，阳离子向__正___极移动；盐桥(含饱 和 KCl 溶液)中离子流向：K＋移向__正___极，Cl－移向__负___
3．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 做负极，③④中 Fe 做负极 B．②中 Mg 做正极，电极反应式为 6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中 Fe 做负极，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋ D．④中 Cu 做正极，电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
(6)一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池能量转换效率高。
(√ )
(7)在原电池中，正极材料本身一定不参与电极反应，负极材料本身一定要发生氧化反
应。
(× )
(8)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。 ( √ )
2．在如图所示的 8 个装置中，属于原电池的是________。
(√ )
(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。
(√)
(3)用 Mg、Al 分别做电极，用 NaOH 溶液做电解质溶液，构成原电池，Mg 为正极。( √ )
(4)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。( × )
(5)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。( × )
三、原电池工作原理的四个应用
应用
化学原理
原电池中，一般活动性较强的金属做负极，而活动性较弱的金
比较金属的 活动性强弱
属(或能导电的非金属)做正极，如有两种金属 A 和 B，用导线 将 A 和 B 连接后，插入稀硫酸中，一段时间后，若观察到 A 溶解，而 B 上有气泡逸出，则说明 A 做负极，B 做正极，则一
连，形成原电池，使锌做原电池的负极被损耗，铁做正极而受
到保护
应用
化学原理
①首先将氧化还原反应分成两个半反应
设计制作化学电源 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
[自主检测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)理论上说，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。
B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C．图中电极 a 为铝条、电极 b 为锌片时，导线中会产生电流
D．图中电极 a 为锌片、电极 b 为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片
解析：选 D。原电池是将化学能转化成电能的装置，A 正确；原电池由电极、电解质溶 液和导线等组成，B 正确；图中电极 a 为铝条、电极 b 为锌片时，构成原电池，导线中 会产生电流，C 正确；图中电极 a 为锌片、电极 b 为铜片时，锌片做负极，电子由锌片 通过导线流向铜片，D 错误。
2．下图中四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是 ( )
A．①中锌电极发生氧化反应 B．②中电子由 a 电极经导线流向 b 电极 C．③中外电路中电流由 A 电极流向 B 电极 D．④中 LixC6 做负极
解析：选 C。在原电池中阴离子移向负极，所以③中 A 电极为负极，则外电路中电流 应由 B 电极流向 A 电极。
有__电__解_质_____溶液 形成闭合回路，即满足：(1)两电极直接接触(靠在一起)或间接接触 (用导线相连)；(2)两电极插入电解质溶液中
______自__发_的__氧_化__还_原__________反应
构成条件可概括为“两极一液一线一反应”。
二、原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向(外电路)
ห้องสมุดไป่ตู้
解析：选 B。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 做负极；③中 Fe 在冷的浓硝酸中钝化，Cu 和浓 HNO3 反应失去电子，故 Cu 做负 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 做正极，电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－， D 错。
般情况下金属活动性：A＞B
应用
化学原理
由于形成了原电池，导致化学反应速率加快，如 Zn 与稀硫酸
加快化学反应速率 反应制氢气时，可向溶液中滴加少量 CuSO4 溶液，形成 Cu-Zn稀硫酸原电池，加快反应速率
使需要保护的金属制品做原电池的正极而受到保护，如要保护
一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相 用于金属的防护
极
电池反应(离子方程式)
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
装置Ⅰ：还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋直接接触，化学能既转
两类装置
化为电能，又转化为热能，造成能量损耗
的不同点
装置Ⅱ：还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋不直接接触，化学能仅
转化为电能，避免能量损耗，故电流稳定，持续时间长
（1）盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替 换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。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 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。
解析：①中缺 1 个电极，且没有形成闭合回路；③没有形成闭合回路；⑤酒精为非电解 质；⑧电极相同，且没有形成闭合回路。 答案：②④⑥⑦
演练一 原电池的工作原理
1．(经典题)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯
等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是
()
A．原电池是将化学能转化成电能的装置