原电池和化学电源专题复习

第 4 讲 电化学基础4.1 原电池 化学电源【基础知识通关】【知识点1】原电池（1）装置特点：化学能转化为电能。

（2）形成一般条件：①、活泼性不同的两电极②、两电极必须浸没在电解质溶液或熔融的电解质中；（电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）；③、形成闭合回路。

④能自发进行的氧化还原反应（3）电池反应：原电池两个电极反应组成电池总反应。

问题：如何判断一个装置能否构成原电池？对应练习：1、下列各装置中，不能构成原电池的是（电解质都为稀硫酸） （ ） A【解析】选项D 中未形成闭合回路，不能构成原电池。

【答案】D【知识点2】原电池工作原理两极：①可以是两种活泼性不同的金属电极 ②可以是金属与非金属（如石墨），如化学电源中③也可以都是惰性电极（如燃料电池）④还可以是金属和金属氧化物（如铅蓄电池），负极：失去电子，向外电路提供电子，发生氧化反应。

正极：得到电子，从外电路获得电子，发生还原反应。

电极反应与电子流向：以铜锌原电池为例：氧化反应铜锌原电池 还原反应Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑闭合回路的构成：外电路：电子从负极到正极，电流从正极到负极；内电路：溶液中的阴离子移向ZnSO 4溶液，阳离子移向CuSO 4溶液总反应：Zn+H2SO4 == ZnSO4+H2↑溶解不断移向阳离子失e -,沿导线传递，有电流产生问题：如何正确判断一个原电池的工作原理？对应练习：2．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )A．电子从锌电极通过检流计流向铜电极B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑【解析】图示是原电池模型，左为负极，右为正极，负极Zn失电子，发生氧化反应，正极Cu2＋得电子，电子从外电路流向正极，故A正确，C、D错误；盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，B错。

第35讲原电池常见化学电源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.概念：把化学能转化为电能的装置。

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。

(2)二看两电极：一般．．是金属活动性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路：形成闭合回路的三个必要条件①电解质溶液；②两电极直接接触或通过导线连接；③两电极插入电解质溶液。

3．工作原理(以铜锌原电池为例)【师说·助学】装置Ⅰ、Ⅱ的比较①盐桥作用：a.连接内电路形成闭合回路。

b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流。

②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定。

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_的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或能导电的非金属)。

(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_而受到保护。

(4)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根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。

【易错诊断】判断正误，错误的说明理由。

1．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池：_。

2．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：_。

3．两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：_。

4．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高：_。

【教考衔接】典例[2021·广东卷，9]火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。

该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时，下列说法正确的是()A．负极上发生还原反应B．CO2在正极上得电子C．阳离子由正极移向负极D．将电能转化为化学能听课笔记【师说·延伸】原电池正、负极判断的一般方法【对点演练】考向一电极的判断及电极反应式的书写1．(1)由组成原电池的电极材料判断。

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。

备战2023年高考化学精选考点专项突题集（新高考地区）专题12 原电池及化学电源【基础题】1．（2022·山东淄博·二模）利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图所示。

下列说法错误的是A．电流方向：B电极→用电器→A电极B．B电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC．A电极反应式为：-4e-→+4H+D．若有机物为葡萄糖C6H12O6，处理0.25mol时，会有6molH+透过质子交换膜迁移【答案】C【解析】A．由图分析可知：A电极为负极，B为正极，故电流由B电极→用电器→A电极，A项正确；B．由图示知，B极反应物为氧气，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，B项正确；C．由A选项分析知，A是负极，结合图示，电极反应式为-2e-=+2H+，C项错误；D．由反应C6H12O6+6O2→6CO2↑+6H2O可知1mol葡萄糖反应，转移24mol电子，电极反应也要转移24mol电子，处理0.25mol C6H12O6时，电解质溶液中转移6molH+，D项正确；答案选C。

2．（2022·上海徐汇·二模）在硫酸盐还原细菌的作用下，深埋地下的铁管道与土壤中的硫酸根离子会发生电化学腐蚀，其原理如图所示。

下列说法正确的是A．铁管道发生的是吸氧腐蚀B．铁管道附近土壤的pH会减小C．铁管道上镀锌可以延缓管道的腐蚀D ．输送高温水蒸汽的铁管道也会发生该类型腐蚀【答案】C【解析】根据图示可知该电化学腐蚀中，硫酸根离子得电子生成硫离子，电极反应式为：2--2--42SO +8e +4H O=S +8OH ，铁管道做负极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，据此结合电化学腐蚀原理分析解答。

A ．根据上述分析可知，铁管道正极不是氧气得电子，发生的不是吸氧腐蚀，A 错误；B ．根据铁管道的正极反应：2--2--42SO +8e +4H O=S +8OH 可知，该腐蚀会使铁管道附近土壤的pH 会增大，B 错误；C ．锌的金属活动性大于铁的，所以铁管道上镀锌，锌隔绝了铁与外界的接触，既使锌破损，锌做负极，铁做正极，被保护，可以延缓管道的腐蚀，C 正确；D ．高温下，水蒸气与铁发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气，与上述类型腐蚀不同，D 错误；答案选C 。

第21讲 原电池和化学电源 考点一 原电池的工作原理及应用自主小练1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)锌铜原电池中，Cu 2＋移向Zn 电极。

( × )[提示] Zn 电极为负极，Cu 2＋移向正极。

(2)锌铜原电池中，盐桥可以换成导线。

( × )[提示] 盐桥是离子导体，导线是电子导体。

(3)原电池中的化学能全部转化为电能。

( × )[提示] 原电池中的化学能转化为电能的同时，还转化为热能等。

(4)电子能通过熔融的电解质移向正极。

( × )[提示] 电子不能通过离子导体。

(5)电极反应式遵循质量、电子转移和电荷守恒。

( √ )[提示] 电极反应式遵循化学方程式书写的原则。

(6)锌铜原电池中，有电子通过电解质溶液形成闭合回路，因此有电流产生。

( × )[提示] 电子不经过电解质溶液。

(7)两种活动性不同的金属组成原电池时，活动性强的金属一定作负极。

( × )(8)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。

( √ )(9)实验室制备H 2时，用粗锌(含Cu 等)代替纯锌与盐酸反应效果更好。

( √ )(10)CaO ＋H 2O===Ca(OH)2能自发进行，且放出大量的热，故可以设计成原电池。

( × )(11)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。

( × )[提示] 阳离子向正极移动，阴离子移向负极。

(12)某原电池反应为Cu ＋2AgNO 3===Cu(NO 3)2＋2Ag ，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl 饱和溶液。

( × )[提示] 琼脂中的Cl －会进入AgNO 3溶液和Ag ＋反应。

(13)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。

( √ )[提示] 氧化反应是失去电子的反应，因此在原电池中一定为负极上的反应。

(14)Mg-Al-稀H 2SO 4组成的原电池中，Mg 作负极，Mg-Al-NaOH 溶液组成的原电池中，Mg 作正极。

课时28原电池、化学电源（含燃料电池）知识点一原电池的工作原理及应用【考必备·清单】1．原电池(1)概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。

(2)构成条件电极两极为导体，且存在活动性差异溶液两极插入电解质溶液中回路形成闭合回路或两极直接接触本质看能否自发地发生氧化还原反应(3)工作原理(以锌、铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 电极质量变化减小增大反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极a.连接内电路形成闭合回路。

盐桥作用b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流。

(4)负极与正极①负极：发生氧化反应或电子流出的电极。

②正极：发生还原反应或电子流入的电极。

(5)两个移动方向①电子定向移动方向和电流方向a．电子从负极流出经外电路流入正极；b．电流从正极流出经外电路流入负极；故电子定向移动方向与电流方向正好相反。

②离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2－4)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。

[名师点拨]①自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可以是电极与溶解的O2等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。

②无论是原电池还是电解池，电子均不能通过电解质溶液。

③双液铜、锌原电池(带盐桥)比单液原电池的最大优点是Zn与氧化剂(Cu2＋)不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，放电时间长。

2．原电池原理的四大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。

例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率加快。

(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活动性：A＞B。

高考总复习原电池和化学电源【考纲要求】1．了解原电池的工作原理。

2．能写出原电池的电极反应式和反应的总方程式。

3．能根据氧化还原反应方程式设计简单的原电池。

4．能根据原电池原理进行简单计算。

5．熟悉常见的化学电源（一次电池、二次电池和燃料电池），能分析常见化学电池工作原理，了解废旧电池回收的意义。

【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。

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．原电池的正负极的判断方法氧化6．原电池中带电粒子的移动方向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。

原电池和化学电源北京四中叶长军一、原电池1．能量的转化原电池：将_____能转变为_____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、Cu-Zn原电池工作原理3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的_______________反应（2）装置①要有电极材料②电解质溶液③组成闭合回路（外、内）电解质溶液：电解质中阴离子向____极方向移动，阳离子向______极方向移动，阴阳离子定向移动成内电路。

4．几种常见的电池电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。

比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。

质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长，更适合使用者的需要。

(1)一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。

干电池：一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动。

碱性锌锰电池构成：负极是_____，正极是_______，电解质是KOH负极：___________________________________________正极：___________________________________________总反应式：_______________________________________特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。

(2)二次电池①铅蓄电池放电电极反应：_______________________________负极：_______________________________________正极：_______________________________________总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)②镍一镉碱性蓄电池负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；正极：2NiO(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－总反应式：Cd +2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2(3)燃料电池电池电极反应酸性电解质碱性电解质氢氧燃料电池负极正极总反应甲烷燃料电池负极正极总反应甲醇燃料电池负极正极总反应料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。