高三化学复习专题原电池原理
高三化学原电池知识点

高三化学原电池知识点原电池是一种基于化学反应转化化学能为电能的装置。
它的原理是通过两种不同金属中的电子传递来产生电流。
在高三化学中,了解原电池的构造和工作原理是非常关键的。
下面将介绍原电池的相关知识点。
1. 基本概念原电池是由一个或多个电池元件组成的电化学装置。
它由正极、负极和电解质三部分组成。
正极是提供电子的极板,负极是接受电子的极板,电解质是电流载体。
2. 原电池的构成材料常见的原电池材料有锌、铜、铅、银、铁等金属。
其中,锌通常作为负极,而铜则作为正极。
电解质常采用硫酸、盐酸、氢氧化钠等溶液。
3. 原电池的工作原理原电池中发生的化学反应导致正负电极之间产生电位差。
以锌铜原电池为例,锌在电解质中转化为锌离子,同时释放出电子;电子通过外部电路从负极流向正极;在正极,铜离子在电解质中还原为铜原子,同时接受电子。
整个过程形成了一条电子流,产生了电流。
4. 原电池的电势差原电池的电势差由正负电极之间的电子传递引起。
电势差与正负电极的电极电势差有关。
电极电势差是指电解质中两种金属溶解产生的离子与电解质中其他离子之间的电位差。
5. 原电池的标准电极电势原电池的标准电极电势是指在标准状态下,正负电极之间的电子传递引起的电势差。
标准电极电势可以通过将电池连接到一个参比电极来测量。
6. 原电池的电解质浓度对电势差的影响原电池中的电势差与电解质浓度有关。
一般情况下,电解质浓度越高,电势差越大。
这是因为溶液中离子的浓度越高,电势差就越大。
7. 原电池的内阻原电池中存在内阻,它取决于电极和电解质的性质以及电池的结构。
内阻会降低电路中的电流强度,并消耗电能。
8. 原电池的用途原电池广泛应用于生活中的各个领域,如遥控器、手电筒、闹钟等。
原电池还可以作为其他电化学装置的电源,如电解槽和电镀槽。
总结:高三化学中的原电池知识点包括原电池的基本概念、构成材料、工作原理、电势差、标准电极电势、电解质浓度对电势差的影响、内阻和用途等方面。
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿

高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置,广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极,电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时,化学反应会导致电子在电路中流动,产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池,它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点,广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质(如氢气、甲醇等)作为燃料,通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点,在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备,如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长,成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置,被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点,有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置,在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课,我们了解了原电池的构成和工作原理,以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中,进一步加深对原电池的理解。
谢谢!。
高三一轮复习原电池的工作原理

1、牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时,让被保护金属做正极, 不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受 到腐蚀。
2、外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极, 使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴 极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属 设备的腐蚀。
6.锂电池
知识卡片: 二次电池使用一段时间后应进行充电, 此时相当于“电解池”, 充电时正极接电源正极, 负极接电源负极。
二次电池充电时发生的反应
和放电时发生的反应相反,为吸热的氧化还原反应。
7.氢氧燃料电池
还原剂:H2 氧化剂:O2
电解质:KOH
(-)Pt , H2︱KOH ︱O2 , Pt (+)
原电池、化学电源复习
知识卡片: 电学上规定,电势低的电极为电源负极, (电子流出) 电势高的电极为电源正极。 (电子流入)
电池的工作理
负极: Zn-2e-→ Zn2+,氧化反应
正极: Cu2+ + 2e-→ Cu,还原反应
总反应: Zn+ Cu2+= Zn2+ + Cu
“单液”电池的缺陷 CuSO4
不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发 生原电池反应,金属失电子而被氧化的 腐蚀叫做电化学腐蚀。
钢铁电化腐蚀的类型:
(1)析氢腐蚀:当水膜酸性较强时
Fe 负极(Fe): – 2e - = Fe2+ 正极(碳): + +2e - = H2↑ 2H 总反应: Fe +2H + = Fe2 + + H2↑
钢铁的析氢腐蚀示意图
1.氧化剂和还原剂直接
接触,发生自放电。
高考化学原电池知识点归纳

高考化学原电池知识点归纳原电池也叫做原电池,是一种将化学能直接转化为电能的装置。
在原电池中,化学反应会使两种不同的金属发生电子转移,产生电流。
1. 原电池的构成:原电池由两个不同金属电极和电解质组成。
通常情况下,一个金属是阳极,即电子流动的起始点,另一个金属是阴极,即电子流动的终点。
电解质可以是固态、液态或者是溶液。
2. 原电池的工作原理:原电池中的化学反应会引发电子的流动。
在阳极处,金属会氧化并丧失电子,成为离子溶解在电解质中。
离子在电解质中移动到阴极处,与电解质中的离子结合,使得金属还原并收回电子。
电子在两个电极之间的外部电路中流动,从而形成了电流。
3. 原电池的电势差:原电池的电势差是指在开路状态下,两个电极之间的电位差。
电势差可以通过将电压计连接到电池的两个极端来测量。
4. 原电池的电动势:原电池的电动势是指在工作状态下,两个电极之间的电位差。
电动势可以通过将电压计连接到电池的两个极端并接通外部电路来测量。
5. 原电池的表示方法:原电池可以使用标准电动势表(如电池电势序列)来表示。
标准电动势是相对于标准氢电极的电势测量值。
6. 原电池的电源类型:根据电解质状态的不同,原电池可以分为干电池和湿电池。
干电池中,电解质是固体,而在湿电池中,电解质是液体或者溶液。
7. 原电池的应用:原电池广泛应用于日常生活和工业中,例如电池驱动的手电筒、遥控器、闹钟等。
它们还被用于电子设备、交通工具等领域。
8. 原电池的使用注意事项:在使用原电池时,需要注意保持电极清洁、避免电池反向连接、避免短路,以避免电池损坏或者发生危险。
以上是关于化学原电池的一些基本知识点的归纳总结。
了解以上知识点可以帮助我们更好地理解原电池的工作原理、鉴别标准以及使用方法。
在化学考试中掌握这些知识,也能够更好地回答相关的试题。
继续写:9. 原电池的化学反应:不同的原电池采用不同的化学反应。
常见的原电池包括锌-银电池、锌-铜电池、锌-锰电池等。
原电池工作原理

原电池工作原理一、概述原电池,也称为原电池电池,是一种能够将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和介质电解质构成,通过化学反应产生电子流动,从而产生电能。
本文将详细介绍原电池的工作原理及其相关知识。
二、原电池的构成1. 电极:原电池由两个电极组成,分别为正极和负极。
正极是电池中发生氧化反应的电极,通常由金属材料制成,如锌、铅等。
负极是电池中发生还原反应的电极,通常由非金属材料制成,如铜、银等。
2. 电解质:电解质是电池中起到导电作用的物质,通常是溶于水或者其他溶剂中的离子化合物,如盐酸、硫酸等。
电解质能够使正负极之间形成离子流动的通道。
三、原电池的工作原理1. 氧化反应:在原电池中,正极发生氧化反应,即正极材料失去电子。
例如,当锌作为正极时,锌会氧化成锌离子(Zn2+),同时释放出两个电子(2e-)。
Zn → Zn2+ + 2e-2. 还原反应:在原电池中,负极发生还原反应,即负极材料接受电子。
例如,当铜作为负极时,铜离子(Cu2+)会接受两个电子,还原成金属铜。
Cu2+ + 2e- → Cu3. 电子流动:在原电池中,正极释放的电子通过外部电路流向负极,形成电流。
这种电子流动是由于正负极之间的电势差所驱动的。
4. 离子流动:在原电池中,正极释放出的锌离子(Zn2+)通过电解质流向负极,而负极释放出的铜离子(Cu2+)则通过电解质流向正极。
这种离子流动是为了维持正负极之间的电荷平衡。
5. 化学反应:在原电池中,正极和负极之间的离子流动会引起化学反应,从而维持正负极之间的电势差。
这种化学反应是原电池能够持续工作的关键。
四、原电池的应用原电池具有体积小、分量轻、使用方便等优点,因此在许多领域得到广泛应用,如:1. 电子产品:原电池广泛应用于各类电子产品,如手提电话、数码相机、电子手表等,为这些设备提供电能。
2. 交通工具:原电池被用于电动汽车、电动自行车等交通工具,为它们提供动力。
3. 军事领域:原电池被用于军事设备,如导弹、雷达等,为其提供电能。
高三化学总复习 原电池 化学电源

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。
高考化学冲刺,原电池原理知识总结

高考化学冲刺,原电池原理知识总结
1.概念
利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2.构成条件
(1)一般为两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)
(2)将电极插入电解质溶液中
(3)闭合回路
(4)有自发进行的氧化还原反应
3.工作原理
例如,Cu--Zn原电池。
(2)原电池中的三个方向
①电子方向:从负极流出沿导线流入正极。
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。
备注:离子迁移方向,结合溶液局部电中性理解。
(3)两种装置的比较
装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗。
装置Ⅱ能避免能量损耗,盐桥一般是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液构成,为了减小液接电位,转移离子而在两种溶液之间连接的高浓度电解质溶液。
4.原电池正、负极的判断方法
6.原电池原理的应用
(1)加快氧化还原反应的速率
(2)比较金属活动性强弱
(3)金属的防护---牺牲阳极的阴极保护法
(4)设计化学电池。
2025届高三化学一轮专题复习讲义(09)-专题三第二讲 原电池原理及应用

(4)其它介质
如掺杂Y2O3的ZrO3固体作电解质,在高温下能传导正极生成的O2-。根据O2-移向负极,在负极上CH3OH失电子生成CO2气体,而O2在正极上得电子生成O2-。
电极反应:负极:2CH3OH-12e-+6O2-===2CO2↑+4H2O
正极:3O2+12e-===6O2-
6.思维方式:知识迁移
由陌生装置图迁移到课本熟悉的装置图
燃
料
电
池
【体系再构】
【随堂反馈】
基础训练
1.微型银—锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液,电池总反应为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2,下列说法正确的是
A.电池工作过程中,KOH溶液浓度降低
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+===Zn(OH) +Mn2++2H2O
解析:A项,根据分析,Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动,错误;B项,根据分析,Ⅰ区的SO 向Ⅱ区移动,B正确;C项,MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,C正确;D项,电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) +Mn2++2H2O,正确。
答案:A
例题2.(2022·江苏高考)周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛,甲烷具有较大的燃烧热(890.3kJ·mol-1),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF );1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗;下列化学反应表示正确的是
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高三化学一轮复习《专题:原电池和化学电源》
教学设计
【教学目标:】
知识目标:理解原电池的工作原理,掌握正负极的判断方法,能写出原电池电极反应和电池反应;
了解常见化学电源的种类及其工作原理;并能运用所学方法分析和解决问题。
过程与方法:引导学生回扣教材,通过由易到难的变式训练,培养学生的知识的应用迁移能力。
通过对三种化学电源工作原理的再认识,为学生解电化学试题奠定知识基础和能力基础。
情感态度价值观:通过电极反应式的书写,认识电解质溶液对电极反应的影响,培养“透过现象看本质”
的辩证唯物主义的思想;通过废旧电池危害的认识,提高学生环保意识。
【复习重难点及命题趋势】
1、原电池的原理、构成及应用。
2、常见原电池:能判断电极名称、产物,能正确写出电极反应式、正确判断电子及离子的移动方向。
【教学方法】
通过复习回顾——巩固训练,构建并深化原电池的原理;通过对不同原电池的分析和判断,掌握电极反应
书写的一般方法;再通过各种化学电源反应的分析和书写,形成规律性的认识,提高解题的能力。
教学过程:
教学环节教学活动学生活动设计意图
引入复习:
1、原电池形成条件
2、原电池工作原理
3、归纳正负极判断的依据通过所给材料让学生设计原电池来引入下面的复
习
根据学生所画原电池装置图,复习提问:
(一)原电池的形成条件与工作原理
条件:两电极、电解质溶液、形成闭合回路;自发
的氧化还原反应。
(二)原电池正负极判断的依据:
从电极材料、反应类型、电子流向等几个角度
领会本节课的重要
回顾所学,简要概括
形成条件:
工作原理:负氧正还,电
子由负到正,离子移动简
称“正正负负”
联系高考,增
强学习主动
性。
温习原理,为
后面学习奠定
基础
变式训练一:
判断电极书写电极反应
书写电极指导学生完成学案内容:1、分析下列原电池的正
负极、两极产物(具体组合详见学案)
分析金属铝在不同原电池
中的角色,明确:
①活泼金属不一定做负
极,与电解质溶液有关;
②判断正负极依据:负极
发生氧化反应,正极发生
还原反应;
③同一电极,电解质溶液
不同,电极反应不同
多角度解题训
练
特殊原电池
Mg-Al-NaOH
溶液中,Al是
负极
反应
变式训练二:设计原电池
C
Fe
A
NaCl溶液
2、引导学生完成电极反应的书写,并总结思路。
利用反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,设计一个单
液原电池,画出原电池的示意图,并写出电极反应。
设计原电池:
(1)、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两
个半反应,分别做原电池的负极反应式和正极反应
式。
(2)、确定电极材料:如发生氧化反应的物质
为金属单质,可直接做负极,发生还原反应的电极
材料必须不如负极材料活泼。
(3)、确定电解质溶液:一般选用反应物中的电解
质溶液(4)构成闭合回路
试着书写电极反应
体验设计原电池的步骤,
进一步熟练原电池形成条
件
提升思维方法
形成能力。
逆向思维模式
的训练
归纳:简单电池电极反应1、仅有一个电极材料参与反应的原电池:
负极:M-xe- =M x+
正极:析氢或吸氧或析出不活泼金属
认识:正极材料不参与反
应,仅起导电作用
掌握此类原电
池的规律
拓展——各种化学电源的工作原理(二) 各种化学电源
⑴碱性锌锰干电池
总反应Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH
⑵铅蓄电池
总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
引导学生完成电极反应的书写
完成表 2
1、找出正、负极反应的物
质,以及氧化产物和还原
产物、转移电子数2、试
着写出正、负极反应式?
认识:正极为
活性物质,既
做电极,又参
加反应。
归纳:一次电池、二次电池电极反应2、两个电极均参与反应的原电池:(一次电池、
二次电池)
①电极材料:金属为负极,金属化合物为正极.
②电子得失:均由两电极本身发生.
③电极反应:需考虑电解质溶液的参与.
体验方法:对给定总反应
的化学电池:判断正负极
→分析两极产物,写出负
极反应→正极反应=总反
应-负极反应
学会正确的思
维方法培养归
纳总结能力。
拓展——各种化学电源的工作原理3.氢氧燃料电池
引导学生分析氢氧燃料电池在不同介质中的反应
电池反应:2H2 +O2= 2H2O
中性
介质
负极反应
正极反应
完成表 3
对比不同介质中,正负极
反应的不同
通过拓展,使
学生掌握:燃
料电池在不同
电解质溶液中浓硝酸(HNO
3
)
Cu
Al
A
Mg
Al
A
NaOH溶液
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
归纳:氢氧燃料电池在不同电解质中的电极反应
碱性
介质
负极反应
正极反应
酸性
介质
负极反应
正极反应
燃料电池
①两电极材料均为惰性电极.
②负极-可燃性气体失电子,
正极-助燃性气体得电子.
③电极反应考虑电解质溶液.
认识燃料电池的特点
电极反应不
同。
认识:这类电
池,电极材料
本身均不参与
反应
变式训练四已知CH4、O2、NaOH溶液组成的燃料电池总反应:
CH4+2OH-+2O2= CO32-+3H2O,请写出其正负
极电极反应。
解①燃烧总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O
②燃料电池总反应:
CH4+2OH-+2O2= CO32-+3H2O
③正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-
④负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
完成书写,提高解题能力培养知识迁移
和运用的能力
课堂小结布置作业原电池原理:
“一个反应”(氧化还原反应);
“二种电极”(正、负极);
“三个条件”(原电池形成的条件);
“四个要点”(书写原电池的四个要点)
电极反应书写
①一看电池类型②二看放电的物质③三看电极反应④四看后续反应
深入理解“一
二三四”
板书设计
原电池和化学电源
一、原电池原理
1、定义和形成条件
2、工作原理
3、正负极判断
二、电极反应书写
负极(正极)反应=总反应-正极(负极)反应。