第8章 第1节 原电池 化学电源

化学电源课件化学电源课件化学电源是一种能够将化学能转化为电能的装置，广泛应用于现代社会的各个领域。

它不仅为我们的生活提供了便利，还在工业生产、科学研究等方面发挥着重要的作用。

本文将从化学电源的原理、种类以及应用等方面进行探讨。

一、化学电源的原理化学电源的原理是基于化学反应中的电化学过程。

在化学反应中，原子或分子之间的电子转移会产生电荷，从而形成电流。

化学电源利用这种电化学反应的原理，将化学能转化为电能。

化学电源通常由两个半电池组成，即负极和正极。

负极是一个氧化剂，它能够吸收电子，而正极则是一个还原剂，它能够释放电子。

当两个半电池通过导电材料相连时，电子从负极流向正极，形成电流。

同时，离子也会在电解质中传递，维持电荷平衡，完成电化学反应。

二、化学电源的种类1. 干电池干电池是最常见的一种化学电源，它由一个锌负极、一个碳正极和一个电解质组成。

锌负极与电解质之间的反应产生电子，而电解质与碳正极之间的反应则促使电子流动。

干电池具有体积小、重量轻、使用方便等优点，广泛应用于日常生活中的电子设备。

2. 燃料电池燃料电池是一种利用氢气或氢气源与氧气反应产生电能的化学电源。

燃料电池具有高效能、无污染、噪音低等优点，被广泛应用于交通工具、航天器等领域。

其中，最为常见的燃料电池是质子交换膜燃料电池，它利用质子交换膜将氢气和氧气分隔开，通过电化学反应产生电流。

3. 锂电池锂电池是一种利用锂离子在正负极之间来回迁移产生电能的化学电源。

锂电池具有高能量密度、长寿命等优点，被广泛应用于移动通信设备、电动车辆等领域。

目前，锂离子电池是最为常见的一种锂电池，它具有较高的电压和较低的自放电率。

三、化学电源的应用化学电源在现代社会的各个领域都有广泛的应用。

在日常生活中，我们使用的手机、笔记本电脑、手表等电子设备都离不开化学电源。

干电池和锂电池是最常见的电子设备电源，它们为我们提供了方便的移动能源。

在工业生产中，化学电源也发挥着重要的作用。

第2讲原电池化学电源复习目标知识建构1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

一、原电池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.形成条件(1)能自发进行的氧化还原反应，一般是活泼性强的金属与电解质反应。

(2)电极，一般是活泼性不同的两电极。

(3)电解质溶液或熔融电解质。

(4)形成闭合回路。

3.工作原理(以铜锌原电池为例)。

(1)两种装置①装置Ⅰ中Zn与Cu2＋直接接触，会有部分Zn与Cu2＋直接反应，部分化学能转化为热能；②装置Ⅱ中不存在Zn与Cu2＋的直接反应而造成能量损耗，电流稳定，且持续时间长。

(2)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片Cu2＋＋2e－电极反应Zn－2e－===Zn2＋===Cu 反应类型氧化反应还原反应盐桥中离盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极子移向(3)带电粒子移动方向及闭合回路的形成(4)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。

③盐桥中离子移向与电解液中离子流向保持一致。

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(或非金属导体)。

(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。

【判一判】判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应，此反应可以设计成原电池()(2)在原电池中，发生氧化反应的是正极()(3)Mg—Al形成的原电池，Mg一定作负极()(4)原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，再通过电解质溶液流回负极()(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()(6)带有“盐桥”的原电池一般比不带“盐桥”的原电池效率高()答案(1)×(2)×(3)×(4) ×(5)×(6)√二、化学电源1.一次电池碱性锌锰电负极材料：Zn。

第1讲 原电池 化学电源★考情直播 考纲解读考点整合考点1原电池原理1．原电池的反应原理：自发的、放热的 反应原电池的电路工作原理：(外电路)负极失去电子，电子经导线流向 极。

(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动， 向负 极移动， 向正极移动。

2．原电池的电极和电极反应：正极：符号“+”， 得到电子，发生 ;是 剂 负极：符号“－”，失去电子，发生；是 剂 以锌铜电池(电解液H 2SO 4溶液)为例：如图 电子经导线流向正极 氧化反应还原反应 失电子 Zn Cu 得电子 锌溶解 SO 铜极不变 Zn －2e －=Zn2+阴离子向负极移动；2H ++2e －=H 2↑ 阳离子向正极移动3．原电池形成的一般条件：(1)两极： 的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)。

(2)电解质溶液：电极必与电解质溶液接触。

(3)形成闭合回路：电极相互接触或 连接。

考点1 原电池原理1. 阴离子、阳离子2. 还原反应、氧化反应3．活泼性不同，用导线、盐桥4.这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池（Primary Cell ） 正、负两极分别发生的反应，称为电极反应。

电池反应：Zn+ Cu 2+＝Cu+ Zn 2+（总反应） 氧化-还原反应的本质：盐桥的作用：盐桥：在U 型管中装满用饱和KCl 溶液和琼胶作成的冻胶。

使Cl -向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn 盐和Cu 盐溶 液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn 极流向Cu 极。

【例1】（09年福建理综〃11）控制适合的条件，将反应2Fe 3＋＋2I －2Fe 2＋＋I 2设计成如右图所示的原电池。

下列判断不正确．．．的是 A ．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B ．反应开始时，甲中石墨电极上Fe 3＋被还原 C ．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D ．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl 2固定，乙中石墨电极为负极 答案：D解析：乙中I －失去电子放电，故为氧化反应，A 项正确；由总反应方程式知，Fe 3＋被还原成Fe 2＋，B 项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C 项正确。

2017高三化学一轮复习原电池化学电源在高三化学的学习中，原电池和化学电源是非常重要的知识点。

一轮复习时，我们要对这部分内容进行全面、深入的梳理和巩固，为后续的学习打下坚实的基础。

一、原电池的基本原理原电池是将化学能转化为电能的装置。

其工作原理基于氧化还原反应，在两个不同的电极上分别发生氧化反应和还原反应，从而形成电子的定向移动，产生电流。

以铜锌原电池为例，锌片作为负极，发生氧化反应：Zn 2e⁻＝Zn²⁺；铜片作为正极，发生还原反应：Cu²⁺＋ 2e⁻＝ Cu。

电子由负极（锌片）通过外电路流向正极（铜片），溶液中的离子则在电池内部进行定向移动，形成闭合回路。

理解原电池的工作原理，关键在于把握以下几点：1、电极的判断：通常较活泼的金属作为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属作为正极。

但也有特殊情况，比如镁、铝在氢氧化钠溶液中构成原电池时，铝是负极。

2、电子和离子的移动方向：电子从负极流出，经外电路流向正极；溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

3、电极反应式的书写：要根据所给的电解质溶液和电极材料，准确判断氧化还原反应，并正确书写电极反应式。

二、原电池的构成条件要形成一个原电池，需要满足以下几个条件：1、有两种不同的活动性不同的电极材料，其中一种能够与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。

2、电极要插入电解质溶液中。

3、要形成闭合回路，包括外电路和内电路。

4、能自发进行的氧化还原反应。

这四个条件缺一不可。

只有同时满足这些条件，原电池才能正常工作，实现化学能向电能的转化。

三、常见的原电池类型1、锌锰干电池锌锰干电池是最常见的一次电池。

分为酸性和碱性两种。

酸性锌锰干电池中，负极是锌筒，正极是石墨棒，电解质溶液是氯化铵和氯化锌的混合溶液。

碱性锌锰干电池中，负极是锌粉，正极是二氧化锰，电解质是氢氧化钾溶液。

2、铅蓄电池铅蓄电池是一种二次电池，可以反复充电和放电。

放电时，负极是铅，电极反应为：Pb ＋ SO₄²⁻ 2e⁻＝ PbSO₄；正极是二氧化铅，电极反应为：PbO₂＋ 4H⁺＋ SO₄²⁻＋ 2e⁻＝PbSO₄＋ 2H₂O。

第35讲原电池化学电源复习目标 1.理解原电池的构成、工作原理及应用。

2.正确判断原电池的两极，能书写电极反应式和总反应方程式。

3.了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。

考点一原电池的工作原理及应用1．原电池的概念及构成条件(1)定义：将化学能转化为电能的装置。

(2)原电池的形成条件①能自发进行的氧化还原反应。

②两个活泼性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。

③形成闭合回路，需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

2．工作原理(以锌铜原电池为例)(1)装置变迁(2)电极反应负极：Zn－2e－===Zn2＋，氧化反应。

正极：Cu2＋＋2e－===Cu，还原反应。

总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。

(3)盐桥的组成和作用①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶。

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。

③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

3．原电池的应用(1)设计制作化学电源(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。

1．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池()2．放热反应都可设计成原电池()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() 4．两种活动性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极()5．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高()6．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()答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√一、原电池原理及电极的判断1．银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，其工作示意图如图。

化学电源-原电池上————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电化学——原电池、电解池（上）【知识内容】一、原电池原理1．原电池的反应原理：自发的、放热的氧化还原反应原电池的电路工作原理：(外电路)负极失去电子，电子经导线流向正极。

(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动，向负极移动，向正极移动。

2．原电池的电极和电极反应：以锌铜电池(电解液H2SO4溶液)为例，如右图：负极：锌电极，电子，发生反应，本身溶解；反应：Zn－2e－=Zn2+，阴离子向负极移动；正极：铜电极，电子，发生反应，本身无变化。

反应：阳离子向正极移动，2H++2e－=H2↑3．原电池形成的一般条件：(1)两极：的金属(或一种是金属，另一种是非金属导体)。

(2)电解质溶液：电极必与电解质溶液接触。

(3)形成闭合回路：电极相互接触或用连接，电解质溶液用连接。

特别提醒：原电池形成还有一个隐蔽条件：能发生自发的氧化还原反应【做题技巧】⑴．是否为原电池的判断先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：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），看溶液——两极插入电解质溶液中，看回路——形成闭合回路或两极直接接触，看本质——有无氧化还原反应发生。

⑵．原电池正、负极的确定①由两极的相对活泼性确定。

②根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。

③由电极变化情况确定。

④根据某些显色现象确定。

⑤根据外电路中自由电子的运动方向规定：在外电路中电子流出的电极叫负极，电子流入的电极叫正极。

⑥根据内电路中自由离子的运动方向规定：在内电路中阳离子移向的电极叫正极，阴离子移向的电极叫负极。

⑶．电极反应式的书写书写电极反应式是学习电化学的基本功，也是高考和竞赛所必须掌握的知识点。

高考总复习原电池和化学电源【考点梳理】考点一、原电池的概念1．能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。

电能是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。

2．工作原理设计一种装置，使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能，即将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使电子转移经过导线，在一定条件下形成电流。

电子从负极（较活泼金属）流向正极（较不活泼金属或碳棒），负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

电极电极材料反应类型电子流动方向负极还原性较强的金属氧化反应负极向外电路提供电子正极还原性较弱的金属还原反应正极从外电路得到电子以下是锌铜原电池装置示意图：3．原电池的组成条件(1)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)，分别发生氧化和还原反应。

原电池中两极活泼性相差越大，电池电动势就越高。

(2)电解质溶液，电解质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)导线将两电极连接，形成闭合回路。

（4）有能自发进行的氧化还原反应。

4．原电池的判断方法（1）先分析有无外接电池，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池。

（2）多池相连，但无外电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。

5判断依据负极正极电极材料活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属电子流动方向电子流出极电子流入极电解质溶液中离子定阴离子移向的负极阳离子移向的正极向移动方向发生的反应氧化反应还原反应反应现象溶解的极增重或有气泡放出的极6在原电池构成的闭合电路中，有带电粒子的定向移动。

在外电路上电子从负极经导线上流入正极；在内电路上即在电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极。

具体情况见图：考点二、原电池原理的应用1．加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。

2．比较金属活动性强弱例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。