原电池 化学电源
[考纲要求]
1.理解原电池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式 2.了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 考点一 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．工作原理 以铜锌原电池为例
(1)反应原理
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 离子移向 (2)两个装置的比较 负极 由Zn沿导线流向Cu盐桥中
正极 盐桥含饱和KCl溶液，K移向正极，Cl移向负极 ＋－装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。 3．原电池的构成条件
(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。 深度思考
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )
- 1 -
2＋
(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )
(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( ) (4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )
题组一 原电池工作原理的考查
1．下面装置中，能构成原电池的是________(填序号)。
2．有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
规避原电池工作原理的4个失分点
1．原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 2．只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。
3．电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 4．无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 题组二 原电池正、负极的判断
3．下列有关原电池的说法中正确的是( )
- 2 -
A．在外电路中，电子由负极流向正极
B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极 C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
4．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作负极，③④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===Fe D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋2e===H2↑
原电池正、负极判断方法
＋
－－
2＋
－
－
说明 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成活泼电极一定作负极的思维定势。
考点二 原电池原理的“四”个基本应用
1．用于金属的防护
使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 2．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。 3．比较金属活动性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
- 3 -
4．加快氧化还原反应的速率
一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
改变Zn与H反应速率的方法
1．加入Cu或CuSO4，形成原电池，加快反应速率，加入Cu不影响Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量减少，是否影响产生H2的量，应根据Zn、H的相对量多少判断。
2．加入强碱弱酸盐，由于弱酸根与H反应，使c(H)减小，反应速率减小，但不影响生成H2的量。
＋
＋
＋
＋
题组一 判断金属的活泼性
1．有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是( ) A．A>B>C>D>E C．C>A>B>D>E
B．A>C>D>B>E D．B>D>C>A>E
2．有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．A＞B＞C＞D B．C＞D＞A＞B C．D＞A＞B＞C D．A＞B＞D＞C
比较金属活泼性的“三种方法”
1．根据原电池：一般情况下，负极大于正极。
2．根据电解池：易得电子的金属阳离子，相应金属的活动性较弱。 3．根据金属活动性顺序表。 题组二 设计原电池，画出装置图
3．请运用原电池原理设计实验，验证Cu、Fe氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极________________________________________________________________________， 正极________________________________________________________________________， 并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。
- 4 -
2＋
3＋
