高考化学总复习专题14原电池课件
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高考化学(全国通用)：原电池及其应用(PPT讲解版)
DREAM OF THE FUTURE
原电池知识网络图：
构成条件
反应原理
Zn H2SO4 ZnSO4 H2 ~ 2e
内电路阴阳离子走向简记方法： 正电找正极，负电找负极
反应原理
活泼金属作负极（Zn，Mg作负极）
较不活泼金属作负极（Al，Cu作负极）
Tips： 负极材料的判断：
两个电极都能和电解质反应，则活泼金属作负极；只有一个能反应，则该金属作负极， 特例：Mg—Al—NaOH，Fe（Al）—Cu—浓硝酸
①酸溶液：H+、H2O ②碱溶液：OH－ 、H2O ③熔融氧化物：O2－
5MnO2 + 2Ag + 2NaCl = Na 2Mn5O10 + 2AgCl
电极方程式书写
Tips：电解质可提供微粒介质： ①酸溶液：H+、H2O ②碱溶液：OH－ 、H2O ③熔融氧化物：O2－
三步曲环环相扣，因此每一步都要
项目 温度变化情况 能量变化情况
Zn片反应 Cu片反应
总反应 特点
盐桥作用及选择要求
图Ⅰ
图Ⅱ
溶液温度升高
溶液温度不变
化学能→电能、热能
化学能→电能
Zn－2e－=Zn2+
Cu2++2e－=Cu
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
效率低
效率高，电流稳定且持续时间较长
1、连接内电路构成闭合回路 2、平衡电荷（盐桥内阴阳离子移动方向：正电找正极，负电找负极） 3、盐桥中琼脂内的电解质溶液不能与两侧的电解质溶液反应
x反应物 ±ye－ = z生成物
注意：x、y、z三个系数一定要匹配，非常关键！！！
③根据②中的式子判断等号两边的电荷情况，同时结合电解质可提供的微粒情况，先用
原电池知识网络图：
构成条件
反应原理
Zn H2SO4 ZnSO4 H2 ~ 2e
内电路阴阳离子走向简记方法： 正电找正极，负电找负极
反应原理
活泼金属作负极（Zn，Mg作负极）
较不活泼金属作负极（Al，Cu作负极）
Tips： 负极材料的判断：
两个电极都能和电解质反应，则活泼金属作负极；只有一个能反应，则该金属作负极， 特例：Mg—Al—NaOH，Fe（Al）—Cu—浓硝酸
①酸溶液：H+、H2O ②碱溶液：OH－ 、H2O ③熔融氧化物：O2－
5MnO2 + 2Ag + 2NaCl = Na 2Mn5O10 + 2AgCl
电极方程式书写
Tips：电解质可提供微粒介质： ①酸溶液：H+、H2O ②碱溶液：OH－ 、H2O ③熔融氧化物：O2－
三步曲环环相扣，因此每一步都要
项目 温度变化情况 能量变化情况
Zn片反应 Cu片反应
总反应 特点
盐桥作用及选择要求
图Ⅰ
图Ⅱ
溶液温度升高
溶液温度不变
化学能→电能、热能
化学能→电能
Zn－2e－=Zn2+
Cu2++2e－=Cu
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
效率低
效率高，电流稳定且持续时间较长
1、连接内电路构成闭合回路 2、平衡电荷（盐桥内阴阳离子移动方向：正电找正极，负电找负极） 3、盐桥中琼脂内的电解质溶液不能与两侧的电解质溶液反应
x反应物 ±ye－ = z生成物
注意：x、y、z三个系数一定要匹配，非常关键！！！
③根据②中的式子判断等号两边的电荷情况，同时结合电解质可提供的微粒情况，先用
高中化学 2020高考帮·化学-专题十四 原电池
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错误的是
A.在外电路中,电子由铜电极流向银电极
B.正极反应:Ag++e-
Ag
C.实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
题十四 原 电池
解析 该原电池中铜作负极,银作正极,在外电路中,电子由铜电极流向银电极,A正确;
[续表]
2C4H10+26O2-52e8CO2+10H2O
示例3 [电极反应式的书写][高考组合题]请回答下列问题。 (1)[2015海南,15(4),1分]如图所示原电池正极的反应式为
题十四 原 电池
。
(2)[2013北京,26(4),4分]
通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图所示:
题十四 原 电池
一看有无外接电源,若有外接电源则为电解池,若无外接电源则可能为原电池;二看电极是
否用导线相连,并与电解质形成闭合电路;三看电极能否发生氧化反应或还原反应。
2.原电池的工作原理 (以Zn-Cu原电池为例)
题十四 原 电池
甲(双液电池)
乙(单液电池)
(1)原理分析
题十四 原 电池
电极名称 电极材料
普通锌锰电池
装置
负极
锌筒(作外壳)
碱性锌锰电池 锌粉(在电池内部)
电解质 及pH
电极 反应
NH4Cl糊 pH<7
题十四 原 电池
续表
湿KOH pH>7
负极:Zn+2OH--2e- Zn(OH)2 正极: 2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OH总反应:Zn + 2MnO2+2H2O 2MnOOH+Zn(OH)2
A.在外电路中,电子由铜电极流向银电极
B.正极反应:Ag++e-
Ag
C.实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
题十四 原 电池
解析 该原电池中铜作负极,银作正极,在外电路中,电子由铜电极流向银电极,A正确;
[续表]
2C4H10+26O2-52e8CO2+10H2O
示例3 [电极反应式的书写][高考组合题]请回答下列问题。 (1)[2015海南,15(4),1分]如图所示原电池正极的反应式为
题十四 原 电池
。
(2)[2013北京,26(4),4分]
通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图所示:
题十四 原 电池
一看有无外接电源,若有外接电源则为电解池,若无外接电源则可能为原电池;二看电极是
否用导线相连,并与电解质形成闭合电路;三看电极能否发生氧化反应或还原反应。
2.原电池的工作原理 (以Zn-Cu原电池为例)
题十四 原 电池
甲(双液电池)
乙(单液电池)
(1)原理分析
题十四 原 电池
电极名称 电极材料
普通锌锰电池
装置
负极
锌筒(作外壳)
碱性锌锰电池 锌粉(在电池内部)
电解质 及pH
电极 反应
NH4Cl糊 pH<7
题十四 原 电池
续表
湿KOH pH>7
负极:Zn+2OH--2e- Zn(OH)2 正极: 2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OH总反应:Zn + 2MnO2+2H2O 2MnOOH+Zn(OH)2
2024届高考一轮复习化学课件：原电池和化学电源
②碱性介质:O2+2H2O+4e-===4OH-。
(3)电池总反应式的书写
依据得失电子守恒配平两极反应式,然后将两极反应式相加可得电池总反
应式。
对点训练
1.2022年北京冬奥会赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆。某氢氧燃料电
池工作示意图如下。下列说法不正确的是(
A.电极a为电池的负极
B.电极b表面反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-
2.依据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项中合理的是
(
)
选项
A
B
C
D
正极(金属/电解质溶液)
Zn/ZnSO4溶液
Fe/FeCl2溶液
Zn/稀硫酸
Fe/ZnSO4溶液
负极(金属/电解质溶液)
Fe/稀硫酸
Zn/ZnSO4溶液
Fe/FeCl2溶液
Zn/FeCl2溶液
答案 B
解析 原电池中,负极金属的活动性一般强于正极金属,Zn比Fe的活动性强,
放电量分别为
32
g
g·mo l -1
×6、
32
g
g·mo l -1
×4、
60
g
g·mo l -1
×16,通过比较可知
(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,
消耗1 mol O2时电路中通过4 mol电子,N2H4→N2~4e-,则负极消耗1 mol
形成原电池时Zn作负极,A、C均错误;使用盐桥形成原电池时,为得到稳定
的电流,正极、负极两个半电池中电解质溶液一般是含相应电极金属阳离
子的盐溶液,D错误,B正确。
(3)电池总反应式的书写
依据得失电子守恒配平两极反应式,然后将两极反应式相加可得电池总反
应式。
对点训练
1.2022年北京冬奥会赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆。某氢氧燃料电
池工作示意图如下。下列说法不正确的是(
A.电极a为电池的负极
B.电极b表面反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-
2.依据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项中合理的是
(
)
选项
A
B
C
D
正极(金属/电解质溶液)
Zn/ZnSO4溶液
Fe/FeCl2溶液
Zn/稀硫酸
Fe/ZnSO4溶液
负极(金属/电解质溶液)
Fe/稀硫酸
Zn/ZnSO4溶液
Fe/FeCl2溶液
Zn/FeCl2溶液
答案 B
解析 原电池中,负极金属的活动性一般强于正极金属,Zn比Fe的活动性强,
放电量分别为
32
g
g·mo l -1
×6、
32
g
g·mo l -1
×4、
60
g
g·mo l -1
×16,通过比较可知
(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,
消耗1 mol O2时电路中通过4 mol电子,N2H4→N2~4e-,则负极消耗1 mol
形成原电池时Zn作负极,A、C均错误;使用盐桥形成原电池时,为得到稳定
的电流,正极、负极两个半电池中电解质溶液一般是含相应电极金属阳离
子的盐溶液,D错误,B正确。
2019版高考化学一轮复习精品课件：专题十四 原电池(共56张PPT)
负极: ,
正极:
。
化学 专题十四
原电池
思维导引
首先确定两电极,分析原电池的电极反应,然后根据电极反应确定电解质溶液。
解析 首先将已知的反应拆成两个半反应:Cu-2e-
Cu2+、2Fe3++2e-
2Fe2+,然后结合原电池的电极反应特点分析可知,该原电池的负极材料为Cu,
写,以及利用电子守恒进行相关计算,分值为4~6分。
命题预测 预计2019年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作 原理及应用、电极反应式的书写及判断、溶液中离子的迁移及浓度变化、 二次电池的充放电过程分析以及其他有关问题
知识体系构建
A.考点帮·知识全通关
考点1 原电池 考点2 常见的化学电源
②写出较简单一极的电极反应式(正极或负极):Li-e式:LiMn2O4+Li++eLi2Mn2O4(正极)。
③利用总反应式减去上述较简单一极的反应式,即得另一个电极的反应
化学 专题十四
原电池
示例1 确的是
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
化学 专题十四
原电池
3.燃料电池 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,是一种连续地将燃料与氧化 剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃 料电池,在不同介质中的电极反应式不同。 电池总反应 酸性(H+) 介质 中性(Na2SO4) 碱性(OH-) 2H2+O2 2H2O 负极:2H2-4e4H+ 正极:O2+4H++4e2H2O 负极:2H2-4e4H+ 正极:O2+2H2O+4e4OH负极:2H2+4OH--4e4H2O 正极:O2+2H2O+4e4OH-
正极:
。
化学 专题十四
原电池
思维导引
首先确定两电极,分析原电池的电极反应,然后根据电极反应确定电解质溶液。
解析 首先将已知的反应拆成两个半反应:Cu-2e-
Cu2+、2Fe3++2e-
2Fe2+,然后结合原电池的电极反应特点分析可知,该原电池的负极材料为Cu,
写,以及利用电子守恒进行相关计算,分值为4~6分。
命题预测 预计2019年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作 原理及应用、电极反应式的书写及判断、溶液中离子的迁移及浓度变化、 二次电池的充放电过程分析以及其他有关问题
知识体系构建
A.考点帮·知识全通关
考点1 原电池 考点2 常见的化学电源
②写出较简单一极的电极反应式(正极或负极):Li-e式:LiMn2O4+Li++eLi2Mn2O4(正极)。
③利用总反应式减去上述较简单一极的反应式,即得另一个电极的反应
化学 专题十四
原电池
示例1 确的是
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
化学 专题十四
原电池
3.燃料电池 燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,是一种连续地将燃料与氧化 剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃 料电池,在不同介质中的电极反应式不同。 电池总反应 酸性(H+) 介质 中性(Na2SO4) 碱性(OH-) 2H2+O2 2H2O 负极:2H2-4e4H+ 正极:O2+4H++4e2H2O 负极:2H2-4e4H+ 正极:O2+2H2O+4e4OH负极:2H2+4OH--4e4H2O 正极:O2+2H2O+4e4OH-
高考化学总复习课件原电池化学电源
原电池作为化学电源的组成部分
原电池是化学电源的核心部分，通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
原电池在化学电源中的能量转化
原电池通过电极反应将化学能转化为电能，同时伴随着热能、光能等其他形式的能量转化。
化学电源对原电池性能影响
化学电源对原电池电压的影响
01
化学电源的电压取决于原电池中电极材料的性质和电解质溶液
探讨两者关系的意义
深入了解原电池与化学电源的关系有助于更好地设计和优化 化学电源，提高电源的效率和稳定性，同时也有助于更好地 理解原电池的工作原理和性能特点，为高考化学复习提供有 力支持。
04
实验设计与操作技能培养
原电池制作实验设计思路及步骤
实验目的：通过制作原电池，了解原 电池的工作原理和构造，培养实验设
工作原理
通过氧化还原反应而产生电流的装置，通常由正极、负极、电解质溶液和导线 构成。
原电池构成条件与类型
构成条件
类型：根据电解质溶液的不同，原电池 可分为酸性、碱性、中性、熔融盐等类 型。
两电极间构成闭合回路。
有两种活动性不同的金属（或其中一种 为非金属导体）作电极。
电极材料均插入电解质溶液中。
典型原电池示例分析
非选择题解题思路展示和范例剖析
范例剖析
【例1】(2022年全国高考化学试题)一种新型电池——钠硫电池，其总反应为 $2Na + xS rightleftharpoons Na_{2}S_{x}$，则下列说法正确的是( )
非选择题解题思路展示和范例剖析
A. 该电池放电时， $Na^{+}$向负极移 动
计和操作技能。
实验材料：电极材料（如锌片、铜片 ）、电解质溶液（如稀硫酸）、导线
、电流表等。
原电池是化学电源的核心部分，通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
原电池在化学电源中的能量转化
原电池通过电极反应将化学能转化为电能，同时伴随着热能、光能等其他形式的能量转化。
化学电源对原电池性能影响
化学电源对原电池电压的影响
01
化学电源的电压取决于原电池中电极材料的性质和电解质溶液
探讨两者关系的意义
深入了解原电池与化学电源的关系有助于更好地设计和优化 化学电源，提高电源的效率和稳定性，同时也有助于更好地 理解原电池的工作原理和性能特点，为高考化学复习提供有 力支持。
04
实验设计与操作技能培养
原电池制作实验设计思路及步骤
实验目的：通过制作原电池，了解原 电池的工作原理和构造，培养实验设
工作原理
通过氧化还原反应而产生电流的装置，通常由正极、负极、电解质溶液和导线 构成。
原电池构成条件与类型
构成条件
类型：根据电解质溶液的不同，原电池 可分为酸性、碱性、中性、熔融盐等类 型。
两电极间构成闭合回路。
有两种活动性不同的金属（或其中一种 为非金属导体）作电极。
电极材料均插入电解质溶液中。
典型原电池示例分析
非选择题解题思路展示和范例剖析
范例剖析
【例1】(2022年全国高考化学试题)一种新型电池——钠硫电池，其总反应为 $2Na + xS rightleftharpoons Na_{2}S_{x}$，则下列说法正确的是( )
非选择题解题思路展示和范例剖析
A. 该电池放电时， $Na^{+}$向负极移 动
计和操作技能。
实验材料：电极材料（如锌片、铜片 ）、电解质溶液（如稀硫酸）、导线
、电流表等。
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+
高三化学复习原电池课件 (共26张PPT)
高三复习 原电池
1
2
CuCl2
ZnCl2
3
一、复习原电池的相关知识
1、概念。 2、实质。 3、构成条件。 4、电子和电流的移动方向。 5、阴阳离子定向移动的方向。 6、原电池正负极的判断方法。 7、原电池原理的应用。
4
原电池正负极的判断方法
5
6
原电池原理的应用
1、加快氧化还原反应的速率。 2、寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源。 3、比较金属活动性强弱。 4、用于金属的防护。 5、设计化学电源。 （1）、分析氧化还原反应，找出正负电极反应式。 （2）、确定电极材料。 （3）、确定电解质溶液。 （4）、构成闭合回路。
(2)燃料电池的正极(O2作氧化剂) 反应式一般为： ①酸性条件：O2＋4e－＋4H＋===2H2O ②碱性或中性条件：O2＋4e－＋ 2H2O===4OH－ ③高温无水固体电解质：O2＋4e－===2O2－
23
（2）甲烷-氧燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又 在两极上分别通甲烷和氧气: 负极：CH4 + 10OH- - 8e- ＝ CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e- ＝ 8OH电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH ＝K2CO3+3H2O
优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
14
（2）锌银电池：
锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH，
电极方程式：
负极： Zn + 2OH- -2e- ＝ Zn(OH)2 正极： Ag2O + H2O + 2e- ＝2Ag + 2OH-
1
2
CuCl2
ZnCl2
3
一、复习原电池的相关知识
1、概念。 2、实质。 3、构成条件。 4、电子和电流的移动方向。 5、阴阳离子定向移动的方向。 6、原电池正负极的判断方法。 7、原电池原理的应用。
4
原电池正负极的判断方法
5
6
原电池原理的应用
1、加快氧化还原反应的速率。 2、寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源。 3、比较金属活动性强弱。 4、用于金属的防护。 5、设计化学电源。 （1）、分析氧化还原反应，找出正负电极反应式。 （2）、确定电极材料。 （3）、确定电解质溶液。 （4）、构成闭合回路。
(2)燃料电池的正极(O2作氧化剂) 反应式一般为： ①酸性条件：O2＋4e－＋4H＋===2H2O ②碱性或中性条件：O2＋4e－＋ 2H2O===4OH－ ③高温无水固体电解质：O2＋4e－===2O2－
23
（2）甲烷-氧燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又 在两极上分别通甲烷和氧气: 负极：CH4 + 10OH- - 8e- ＝ CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 4H2O + 8e- ＝ 8OH电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH ＝K2CO3+3H2O
优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
14
（2）锌银电池：
锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH，
电极方程式：
负极： Zn + 2OH- -2e- ＝ Zn(OH)2 正极： Ag2O + H2O + 2e- ＝2Ag + 2OH-
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↑
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( )
高中化学：原电池课件
燃料电池的优点是能量密度高，效率高，但缺点是需要持 续供应燃料和氧化剂。
太阳能电池
太阳能电池是一种利用太阳能产生电 能的装置。它通常由多个光伏电池组 成，可以将太阳能转化为直流电。
太阳能电池的优点是环保、可再生、 无噪音、无污染，但缺点是成本较高 ，受天气影响较大。
03
原电池的应用
日常生活中的应用
原电池的工作原理
当原电池中的电极和电解质溶液接触 时，会发生氧化还原反应，即电子从 负极流向正极，形成电流。
负极上的物质失去电子，发生氧化反 应；正极上的物质得到电子，发生还 原反应。
原电池的组成
负极
通常由金属或金属氧化 物制成，负责提供电子
。
正极
通常也是由金属或金属 氧化物制成，负责接收
电子。
电动汽车
电动汽车的发展需要高性能的电池支持 ，原电池是电动汽车的主要动力来源。
VS
风能与太阳能储存
原电池可以用于储存风能和太阳能发电产 生的电能，解决可再生能源不稳定的缺点 。
原电池技术的未来发展方向
提高能量密度
提高原电池的能量密度是未来发 展的重要方向，可以延长电动汽
车的续航里程。
降低成本
降低原电池的成本可以扩大其应 用范围，使其更广泛地应用于电 动汽车和可再生能源储存领域。
二次电池
二次电池是一种可以充电的电池，也称为可充电电池。它们 通常由多个电极和电解质组成，可以通过充电和放电反复使 用。
二次电池的优点是可以反复使用，减少了对环境的污染，但 缺点是价格较高，需要定期维护和充电。
燃料电池
燃料电池是一种将燃料中的化学能转化为电能的装置。它 通常由一个负极和一个正极组成，通过燃料和氧化剂的反 应产生电流。
太阳能电池
太阳能电池是一种利用太阳能产生电 能的装置。它通常由多个光伏电池组 成，可以将太阳能转化为直流电。
太阳能电池的优点是环保、可再生、 无噪音、无污染，但缺点是成本较高 ，受天气影响较大。
03
原电池的应用
日常生活中的应用
原电池的工作原理
当原电池中的电极和电解质溶液接触 时，会发生氧化还原反应，即电子从 负极流向正极，形成电流。
负极上的物质失去电子，发生氧化反 应；正极上的物质得到电子，发生还 原反应。
原电池的组成
负极
通常由金属或金属氧化 物制成，负责提供电子
。
正极
通常也是由金属或金属 氧化物制成，负责接收
电子。
电动汽车
电动汽车的发展需要高性能的电池支持 ，原电池是电动汽车的主要动力来源。
VS
风能与太阳能储存
原电池可以用于储存风能和太阳能发电产 生的电能，解决可再生能源不稳定的缺点 。
原电池技术的未来发展方向
提高能量密度
提高原电池的能量密度是未来发 展的重要方向，可以延长电动汽
车的续航里程。
降低成本
降低原电池的成本可以扩大其应 用范围，使其更广泛地应用于电 动汽车和可再生能源储存领域。
二次电池
二次电池是一种可以充电的电池，也称为可充电电池。它们 通常由多个电极和电解质组成，可以通过充电和放电反复使 用。
二次电池的优点是可以反复使用，减少了对环境的污染，但 缺点是价格较高，需要定期维护和充电。
燃料电池
燃料电池是一种将燃料中的化学能转化为电能的装置。它 通常由一个负极和一个正极组成，通过燃料和氧化剂的反 应产生电流。
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电极 反应
负极:Zn+2OH--2e-
Zn(OH)2
正极: 2MnO2+2H2O+2e-
2MnOOH+2OH-
总反应:Zn + 2MnO2+2H2O
2MnOOH+Zn(OH)2
特点
优点:制作简单,价格便宜; 缺点:锌外壳逐渐变薄,最后内部糊状 的电解质会泄漏出来,腐蚀电器
优点:与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池 的负极在电池的内部,发生反应时不易发生 电解质的泄漏;单位质量所输出的电能多且 可储存时间长,能产生大电流并连续放电
注意 在原电池中,电流流动方向与电子流动方向相反。
考点2 常见的化学电源 1.一次电池 (1)普通锌锰电池和碱性锌锰电池
普通锌锰电池
装置
负极
锌筒(作外壳)
碱性锌锰电池 锌粉(在电池内部)
电解质 及pH
普通锌锰电池 NH4Cl糊pH<7
化学 专题十四 原电池
[续表] 碱性锌锰电池
湿KOH pH>7
电池总反应 酸性(H+)
介质
中性(Na2SO4) 碱性(OH-)
2H2+O2 2H2O 负极:2H2-4e- 4H+ 正极:O2+4H++4e- 2H2O 负极:2H2-4e- 4H+ 正极:O2+2H2O+4e- 4OH负极:2H2+4OH--4e- 4H2O 正极:O2+2H2O+4e- 4OH-
B.方法帮·素养大提升
方法1 原电池正、负极的判断及电极反应式 的书写 方法2 原电池原理的四大应用
方法1 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写
方法解读： 1. 判断原电池正、负极的5种方法
化学 专题十四 原电池
化学 专题十四 原电池
③形成闭合回路。 形成闭合回路需三个条件:a.电解质溶液;b.两电极直接或间接接触;c.两电极 插入电解质溶液中。 (4)“三看”判定原电池 一看有无外接电源,若有外接电源则为电解池,若无外接电源则可能为原电 池;二看电极是否用导线相连,并与电解质溶液形成闭合电路;三看电极与电 解质溶液是否能自发发生氧化还原反应。
考向必究
结合锌—空气燃料电池考查原电池 的工作原理(考向1) 结合全固态锂硫电池考查原电池的 工作原理(考向3) 结合Mg-AgCl水激活电池考查原电 池的工作原理(考向1) 考查酸性锌锰干电池的电极反应式 书写(考向2)
命题分析预测
考情分析 化学电池是当今世界广泛用于供能的重要装置,属于考生应该掌 握的知识。高考有关原电池的考查一直是常考常新,设题背景新、设问角度 新、解答方式新。虽电池的种类多样,但主要考查原电池的基本工作原理, 着重考查考生对原理的迁移应用能力。命题主要有两种形式:(1)在选择题中, 常以新型电池的形式对原电池的工作原理进行考查,分值为6分;(2)在非选择 题中,常结合元素化合物、物质的分离和提纯等知识,考查电极反应式的书 写,以及利用电子守恒进行相关计算,分值为4~6分。 命题预测 预计2019年高考仍然会以新型电池为切入点,考查原电池的工作 原理及应用、电极反应式的书写及判断、溶液中离子的迁移及浓度变化、 二次电池的充放电过程分析以及其他有关问题
注意
1.无论在原电池中还是在电解池中,电子均不能通过电解质 溶液。
化学 专题十四 原电池
2.盐桥的组成和作用:(1)盐桥是由饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成 的胶冻。(2)盐桥的作用是连接内电路,形成闭合回路;平衡电荷,使原电 池不断产生电流。 (2)辨明原电池中的三个移动方向 ①电子方向:从负极沿导线流向正极; 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。
知识体系构建
A.考点帮·知识全通关
考点1 原电池 考点2 常见的化学电源
考点1 原电池
1.原电池的基本概念 (1)原电池:把化学能转化为电能的装置。 (2)原电池的电极 负极:电子流出——活动性较强——发生氧化反应; 正极:电子流入——活动性较弱——发生还原反应。 (3)明确原电池的形成条件 ①能自发发生氧化还原反应。 ②可以是活动性不同的两个电极(金属和金属或金属和非金属),燃料电池可 以是两个相同的电极,如均为Pt电极或均为石墨电极。
2.二次电池(以铅蓄电池为例) (1)铅蓄电池模型
化学 专题十四 原电池
装置
化学 专题十四 原电池
电极的连接方法
(2)铅蓄电池的电极反应
放电时的电极反应 负 极
正 极
总 反 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 应 2PbSO4(s)+2H2O(l)
阴极
化学 专题十四 考纲要求 命题规律 命题分析预测 知识体系构建
考纲要求
1.理解原电池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理
命题规律
核心考点
考题取样
原电池
2016全国卷Ⅲ,T11 2017全国卷Ⅲ,T11
常见的化 学电源
2016全国卷Ⅱ,T11
2015新课标全国卷 Ⅱ,T26(1)
阴极
总反 2PbSO4(s)+2H2O(l) 应 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
化学 专题十四 原电池
3.燃料电池
燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,是一种连续地将燃料与氧化
剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃
料电池,在不同介质中的电极反应式不同。
专题十四 原电池
专题十四 原电池
考情精解读 考纲要求
目录
CONTENTS
命题规律
命题分析预测
A.考点帮·知识全通关 考点1 原电池 考点2 常见的化学电源
知识体系构建
B.方法帮·素养大提升 方法1 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写 方法2 原电池原理的四大应用
C.考法帮·考向全扫描 考向1 通过燃料电池考查原电池的工作原理 考向2 原电池中电极反应式的书写 考向3 以“锂电池”为背景的电化学试题剖析
2.原电池的工作原理 (以Zn-Cu原电池为例)
化学 专题十四 原电池
甲
乙
化学 专题十四 原电池
(1)原理分析
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
电子流向
由负极沿导线流向正极
阴、阳离子移动方向 电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极