高中化学第二章化学键化学反应规律第二节化学反应与能量转化 化学反应能量转化的重要应用--化学电池学案
化学反应能量转化原理
化学反应能量转化原理在日常生活中，我们经常听到化学反应这个词汇，但是对于这个过程背后的原理，似乎我们并不是非常熟悉。
在化学反应中，能量转化是一个非常重要的过程，下面我们就来探究一下化学反应能量转化的原理。
1. 化学反应中的能量转化化学反应是一种物质转化的过程，但是在这个过程中，往往伴随着能量的转化。
我们知道，能量是守恒的，因此在化学反应中，能量的总和应该保持不变。
但是，能量在化学反应中可以转化成不同的形式，例如热能、电能、光能等等。
这个过程是非常复杂的，它涉及到多个因素，包括反应物的结构、化学键的稳定性等等。
2. 热化学反应中的能量转化下面我们来看一个最为常见的例子：热化学反应。
在热化学反应中，能量转化的形式通常是热能。
当化学反应发生时，反应物分子之间的化学键会被打破，从而释放出能量，使周围的环境温度升高。
这个过程中，可以通过反应的焓变来描述化学反应中能量的变化。
例如，当氢气和氧气在一定条件下反应生成水的时候，反应过程中释放出的能量用来破坏氢气和氧气之间的键，从而使得水的化学结构得以形成。
这个过程中，化学键的裂解和形成都需要能量，而能量的释放和吸收使得物质结构发生变化。
3. 能量转化对化学反应的影响化学反应中能量的转化对反应过程的速率和选择性都有重要的影响。
通常来说，反应需要一定的能量才能起始，这个能量也被称作激活能，当温度升高时，反应速率会加快，因为更多的分子具有了足够的能量去克服激活能的阻碍。
此外，能量的转化还可以影响到反应的方向性。
有些反应需要吸收能量才能进行，例如光合作用，而有些反应则需要释放能量才能继续进行。
这个过程中，需要考虑反应物和生成物之间的热力学能量差，从而确定反应的方向性。
4. 能量转化在生命活动中的意义化学反应能量转化的意义不仅仅局限于化学反应本身，在生命活动中也拥有重要的地位。
毕竟，生命活动本身就是一连串复杂的化学反应的集合。
在生命体内，能量转化的形式也非常多样，其中最为关键的是ATP（三磷酸腺苷）分子的形成和分解，这个过程是细胞内代谢过程的主要来源。
高中化学教案：化学反应与能量转化
高中化学教案：化学反应与能量转化1. 引言本教案旨在帮助高中学生理解化学反应与能量转化的基本概念和原理。
通过深入分析不同类型的化学反应及其能量变化，学生将能够更好地掌握化学反应背后的基本原理，并能够运用所学知识解决实际问题。
2. 化学反应的定义和类型2.1 化学反应的定义•了解什么是化学反应，以及它与物理变化的区别。
•掌握如何表示化学反应，包括方程式和符号。
2.2 化学反应的类型•认识不同类型的化学反应，如合成、分解、置换和双替换等。
•分析每种类型反应的特点，并提供相关实例进行说明。
3. 反应热和焓变3.1 热力学基础知识回顾•复习热力学基本概念，如系统、周围、内能等。
•理解温度与热量之间的关系，以及焓变与热量之间的关系。
3.2 反应热和焓变的定义•介绍反应热和焓变的概念。
•解释反应热和焓变与化学反应速率之间的关系。
3.3 焓变的计算方法•讲解如何计算焓变，包括标准反应焓变、燃烧热和溶解热等。
•提供具体实例进行演示和练习。
4. 能量转化在化学反应中的应用4.1 燃烧反应•分析燃烧反应中能量转化的过程和原理。
•讨论不同类型的燃料及其能量释放。
4.2 齐次平衡和动力学控制下的反应速率•探讨齐次平衡与动力学控制下反应速率之间的关系。
•解释温度、浓度、表面积等因素对反应速率的影响，并提供实验案例进行说明。
4.3 化学电池和电化学反应•剖析化学电池中能量转换的机制。
•解释电池中产生电能的过程，并提供相关案例分析。
5. 应用案例分析与实践5.1 能量转化问题求解•提供一些真实应用案例，要求学生根据所学知识解决相关能量转化的问题。
•鼓励学生利用实验和计算方法验证他们的答案。
5.2 设计化学反应实验•激发学生的创造力，鼓励他们设计和进行一个涉及能量转化的化学反应实验。
•提供指导以确保实验的安全和有效性。
总结本教案通过系统地介绍化学反应与能量转化的基本概念及原理，帮助高中学生理解不同类型的化学反应及其能量变化。
丰富的案例分析和实践活动将有助于巩固所学知识，并培养学生解决问题和创新思维能力。
高中化学必修二化学反应与能量知识点总结
高中化学必修二化学反应与能量知识点总结The document was prepared on January 2, 2021第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化.原因：当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因.一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小.E反应物总能量＞E生成物总能量,为放热反应.E反应物总能量＜E生成物总能量,为吸热反应.2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化.②酸碱中和反应.③金属与酸反应制取氢气.④大多数化合反应特殊：C＋CO2△2CO是吸热反应.常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：Cs＋H2Og △COg＋H2g.②铵盐和碱的反应如BaOH2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等.3、能源的分类：思考一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗试举例说明.点拔：这种说法不对.如C＋O2＝CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去.BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但反应并不需要加热.第二节化学能与电能1、化学能转化为电能的方式：2、原电池原理1概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池.2原电池的工作原理：通过氧化还原反应有电子的转移把化学能转变为电能.3构成原电池的条件：1电极为导体且活泼性不同；2两个电极接触导线连接或直接接触；3两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路.4电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子负极现象：负极溶解,负极质量减少.正极：较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加.5原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极K、Ca、Na太活泼,不能作电极；较不活泼金属或可导电非金属石墨、氧化物MnO2等作正极.②根据电流方向或电子流向：外电路的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极.③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极.④根据原电池中的反应类型：负极：失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小.正极：得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出.6原电池电极反应的书写方法：i原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应.因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式. ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应.③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应.ii原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得.7原电池的应用：①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快.②比较金属活动性强弱.③设计原电池.④金属的腐蚀.2、化学电源基本类型：①干电池：活泼金属作负极,被腐蚀或消耗.如：Cu－Zn原电池、锌锰电池.②充电电池：两极都参加反应的原电池,可充电循环使用.如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等.③燃料电池：两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂KOH等.第三节化学反应的速率和限度1、化学反应的速率1概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量均取正值来表示. 计算公式：vB＝()c Bt∆∆＝()n BV t∆•∆①单位：mol/L·s或mol/L·min②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率.③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率.④重要规律：i速率比＝方程式系数比ii变化量比＝方程式系数比2影响化学反应速率的因素：内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的主要因素.外因：①温度：升高温度,增大速率②催化剂：一般加快反应速率正催化剂③浓度：增加C反应物的浓度,增大速率溶液或气体才有浓度可言④压强：增大压强,增大速率适用于有气体参加的反应⑤其它因素：如光射线、固体的表面积颗粒大小、反应物的状态溶剂、原电池等也会改变化学反应速率.2、化学反应的限度——化学平衡1在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态.化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响.催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响.在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应.通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应.而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应.在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行.可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质反应物和生成物的物质的量都不可能为0.2化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变.①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应.②动：动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行.③等：达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0.即v正＝v逆≠0.④定：达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定.⑤变：当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡.3判断化学平衡状态的标志：① V A正方向＝V A逆方向或n A消耗＝n A生成不同方向同一物质比较②各组分浓度保持不变或百分含量不变③借助颜色不变判断有一种物质是有颜色的④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA＋yB zC,x＋y≠z。
高中化学必修二专题2《化学反应与能量变化》知识点复习及练习(有答案)非常详细
必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率（v ）⑴ 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法：单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式：v=Δc/Δt （υ：平均速率，Δc ：浓度变更，Δt ：时间）单位：mol/（L •s ）应速率不变。
（2）、惰性气体对于速率的影响：①恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分化学反应速率 意义：衡量化学反应快慢物理量 表达式：v = △c/△t 【单位：mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算：同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因：反应物的结构的性质 外因 浓度：增大反应物的浓度可以增大加快反应速率；反之减小速率 温度：上升温度，可以增大化学反应速率；反之减小速率 催化剂：运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素：固体的表面积、光、超声波、溶剂压强（气体）： 增大压强可以增大化学反应速率；反之减小速率压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2．化学反应限度：大多数化学反应都具有可逆性，故化学反应都有肯定的限度；可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。
在肯定条件下的可逆反应，当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时，反应到达化学平衡状态。
（1）化学平衡定义：化学平衡状态：肯定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再变更，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
（2）化学平衡的特征：动：动态平衡等：υ（正）=υ（逆）≠0定：各组分的浓度不再发生变更变：假如外界条件的变更，原有的化学平衡状态将被破坏（3）化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的，不同的条件将建立不同的化学平衡状态；通过反应条件的限制，可以变更或稳定反应速率，可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行，这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。
2021年高中化学新鲁科版必修第二册 第二章 第二节 化学反应与能量转化 教案
化学反应与能量转化【教学目标】知识目标：1．理解化学反应中能量变化的实质；知道化学键的断裂和形成是能量变化的主要原因。
2．初步学会从微观的角度认识化学反应。
3．通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。
4．判断原电池的正负极和电极反应的书写。
能力目标：1．学会从微观的角度认识化学反应中能量变化的实质。
2．通过对铜锌原电池的分析，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。
3．在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念。
情感态度和价值观：1．体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣。
2．养成良好的实事求是的科学态度。
3．关注与化学有关的社会热点问题和科技前沿问题，增强环境保护意识，逐步形成可持续发展的思想。
【教学重点】1．化学反应中能量变化的实质。
2．原电池的概念、原理、组成及应用。
【教学难点】1．从微观的角度认识化学反应中能量变化的实质2．通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
【教学方法】采用探究式学习方式：提出问题→明确任务→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流【教学准备】1．学生：按每4名同学为一组进行分组，以小组为单位预习探究实验，了解实验的主要目的与具体步骤；2．教师：准备多媒体教学设备及探究实验的仪器和药品。
【教学过程】第一课时【引入】嫦娥一号奔月是什么产生的能量把火箭推向天空？【提问】上节课学习了化学反应过程中，物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，请同学们分析以下两个反应中化学键变化的情况：2H2+O22H2O2H2O2H2↑+O2↑【过渡】我们研究化学反应就是要很好地利用化学反应，不仅仅可以利用化学反应制取新物质，还可以利用化学反应过程中的能量。
比如：远古时期的人通过钻木取火，并利用燃烧放出的能量烧烤食物、取暖；当今社会，煤、石油、天然气是主要能源。
吸收能量放出能量化学键与化学反应中能量变化的关系1
3、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应， 对该反应 的下列说法中正确的是（ C ） A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的 总能量 D. 该反应为放热反应，故不必加热 就一定 能发生
化学能与热能 二、化学能与热能的相互转化 1、化学反应中的能量变化，通常表 现为热量的变化－吸热或放热。
实验2－1
现象
结论
铝与盐酸反应，放出大 量气泡，温度升高
该反应是 放热反应
实验2－2
现象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在 一起 2、有少许刺激性气味气体产生 3、有水生成
Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 +2NH3 +10H2O 玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触
反应物成糊状的原因： 结冰粘结
4、 如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱 和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块 镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回 答下列问题： (1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(3)写出有关反应的离子方程式 (4) 由实验推知， MgCl2 溶液和 H2 的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和 盐酸的总能量.
练习：
1、当物质发生化学反应时，断开反应
物中 的化学键要 吸收能量 ；而形成生成 物中 的化学键要 放出能量。一个化学 反应是 释放能量还是吸收能量取决于 反应物总能量与生成物总能量的 。 相对大小
2、若反应物的总能量>生成物的 总能量， 放出 化学反应 能量。
若反应物的总能量<生成物的 总能量， 吸收 化学反应 能量。
作业
；
； ；
；
4、判断： （1）加热的反应一定是吸热反应 （2）不需要加热的反应一定是放热反应 （3）一个反应是吸热还是放热与反应 条 件没有直接联系，与反应物及生 成物的总能量的相对大小有关。
鲁科版高中化学必修2第二章第二节课时2化学电池
Pb + PbO2 + 2H2SO4＝＝2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
负极 正极
氧化反应 还原反应
Pb+ PbO2+ 2H2SO4
2PbSO4 + 2H2O
汽车蓄电池（铅蓄电池）充电时，应 该怎样将蓄电池与外接电源相连接？
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
C
镍氢（MH-Ni) 电池 负极： H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O 正极： 2NiOOH + 2H2O + 2e-= 2Ni(OH)2 +2 OH电池反应：H2 + 2NiOOH =2Ni(OH)2
电池的优点
①能量转化率较高 ②供能稳定可靠 ③可以制成各种形状和大小、不同容量的电压的电 池及电池组 ④使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作
衡量电池优劣的指标
• 比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电 能的多少，符号(W·h)/kg ,(W·h)/L
• 比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功 率的大小，符号W/kg ,W/L
2.锌锰干电池 酸性锌锰干电池用久后会出现变软 甚至液体渗出的现象，为什么？
请谈一谈干电池有哪些优缺点。
酸性锌锰干电池的电极反应式： 负极 Zn → Zn2＋ ＋2e— 正极 2NH4＋ ＋ 2e— → 2NH3 ＋H2
氧化反应 还原反应
碱性锌锰干电池的电极反应式
负极：Zn+2OH–→ZnO+H2O+ 2e正极： MnO2+2H2O + 2e- →Mn(OH)2+2OH– 电池反应： Zn+MnO2+H2O=ZnO+Mn(OH)2
新教材 鲁科版高中化学必修第二册全册各章节课时练习题 含解析
鲁科版必修第二册第一章原子结构元素周期表.............................................................................................. - 2 - 第1节原子结构与元素性质........................................................................................ - 2 - 第1课时原子结构.............................................................................................. - 2 -第2课时原子结构与元素原子得失电子能力.................................................. - 7 - 第2节元素周期律和元素周期表................................................................................ - 12 - 第1课时元素周期律........................................................................................ - 12 -第2课时元素周期表.......................................................................................... - 17 - 第3节元素周期表的应用............................................................................................ - 22 - 第1课时认识同周期元素性质的递变规律.................................................... - 22 -第2课时研究同主族元素的性质.................................................................... - 27 -第3课时预测元素及其化合物的性质............................................................ - 34 - 微项目海带提碘与海水提溴——体验元素性质递变规律的实际应用................. - 41 - 第二章化学键化学反应规律............................................................................................ - 45 - 第1节化学键与物质构成........................................................................................ - 45 - 第2节化学反应与能量转化........................................................................................ - 50 - 第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式........................................ - 50 -第2课时化学反应能量转化的重要应用——化学电池.................................. - 56 - 第3节化学反应的快慢和限度.................................................................................... - 63 - 第1课时化学反应的快慢................................................................................ - 63 -第2课时化学反应的限度................................................................................ - 71 - 微项目研究车用燃料及安全气囊—利用化学反应解决实际问题 ........................ - 78 - 第三章简单的有机化合物.................................................................................................... - 80 - 第1节认识有机化合物................................................................................................ - 80 - 第1课时有机化合物的一般性质与结构特点................................................ - 80 -第2课时有机化合物的官能团同分异构现象............................................ - 86 - 第2节从化石燃料中获取有机化合物........................................................................ - 93 - 第1课时从天然气、石油和煤中获取燃料石油裂解与乙烯 .................... - 93 -第2课时煤的干馏与苯.................................................................................. - 100 -第3课时有机高分子化合物与有机高分子材料.......................................... - 107 - 第3节饮食中的有机化合物...................................................................................... - 113 - 第1课时乙醇.................................................................................................. - 113 -第2课时乙酸.................................................................................................. - 118 -第3课时糖类、油脂和蛋白质...................................................................... - 125 - 微项目自制米酒—领略我国传统酿造工艺的魅力 .............................................. - 130 -第一章原子结构元素周期表第1节原子结构与元素性质第1课时原子结构1．下列有关原子的说法正确的是( )①原子是由核外电子和原子核构成的②原子不能再分③原子在化学变化中不能再分④原子在化学变化中不发生变化⑤原子的质量主要集中在原子核上A．①②③B．①③④C．①②⑤D．①③⑤答案 D解析所有原子都是由原子核和核外电子构成的，①正确；原子是由原子核和核外电子构成的，可以再分，②错误；原子是化学变化中的最小微粒，所以原子在化学变化中不能再分，③正确；原子在化学变化中可以通过得失电子变为离子，④错误；由于电子的质量很小，所以原子的质量主要集中在原子核上，⑤正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2课时化学反应能量转化的重要应用——化学电池课程标准核心素养1.能分析原电池的工作原理，能书写简单的电极反应。
2.能辨识简单原电池的构成要素。
3.能举出化学能转化为电能的实例。
4.能举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。
1.宏观辨识与微观探析能从宏观(能量变化)和微观(电子转移)相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。
2.科学探究与创新意识提高实施实验的能力，发展创造性体验和想象创新能力。
原电池的工作原理1．现在，化学电池已成为人类生产和生活的重要能量来源之一，各式各样的化学电池的发明也是化学科学对人类的一个重大贡献。
化学电池是根据原电池原理制成的。
2．原电池——化学能转化为电能原电池是一种利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。
3．初识氢氧燃料电池如图是一个简易的氢氧燃料电池的实验装置示意图。
用图a装置电解获得氢气和氧气，再按图b所示连接装置进行实验。
(1)在图b所示装置中，氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行，其中氢气分子中的氢原子在左侧石墨电极上失去电子，氢气作为电池的负极反应物；氧气分子中的氧原子在右侧石墨电极上得到电子，氧气作为电池的正极反应物。
稀硫酸中存在的自由移动的离子起到传导电荷的作用，导线起到传导电子的作用。
(2)物理学认为，在一个有电源的闭合回路中，产生电流的原因是电源给用电器提供了电势差。
简易氢氧燃料电池能够给用电器提供电势差，是由于在两个石墨电极上有得失电子能力不同的物质——氢气和氧气；当形成闭合回路时，便会产生电流。
(3)工作原理原电池的基本工作原理是，还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应，并通过能导电的物质形成闭合回路产生电流。
其中，还原剂(如氢气)在负极上失去电子，是负极反应物；氧化剂(如氧气)在正极上得到电子，是正极反应物；电极材料(如石墨电极)通常是能够导电的固体。
此外，还要有能传导电荷的电解质(如稀硫酸)作为离子导体；而导线则作为电子导体，起到传导电子形成闭合回路的作用。
4．简单原电池的构成要素(1)一个反应：氧化还原反应；(2)两个电极：相对活泼的金属做负极，相对不活泼的金属或能导电的非金属做正极；(3)两个导体：能提供自由移动的离子的电解质溶液作为离子导体；用电子导体(即导线)连接成闭合回路。
1．原电池的工作原理工作过程中电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，与外电路构成闭合回路。
2．原电池正负极判断(从5个角度思考判断)一般而言，原电池负极金属活泼性大于正极金属，但也有特例，如Mg Al NaOH(aq)原电池中，Mg做正极，Al做负极；Fe Cu浓HNO3原电池中，Fe做正极，Cu 做负极。
1．判断正误(1)所有的化学反应均能设计成原电池。
( )(2)原电池的负极金属一定比正极金属活泼。
( )(3)原电池的负极一定发生氧化反应。
( )(4)原电池工作时，电子通过电解质溶液由正极移向负极。
( )(5)原电池工作时，正极一定产生气体。
( ) (6)原电池中化学能全部转变为电能。
( ) (7)原电池的两极只能用金属材料。
( )答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× 2．下列装置能构成原电池的是(连接两个电极的均是金属导线)( )解析：选D 。
A 中两极金属活泼性相同；B 中无电解质溶液；C 中没构成闭合回路。
3．已知空气锌电池的电极反应为锌片：Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O ；碳棒：12O 2＋H 2O ＋2e －===2OH －，据此判断，锌片是( )A ．正极并被还原B ．正极并被氧化C ．负极并被还原D ．负极并被氧化解析：选D 。
由电极反应式：Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O 可知，Zn 失电子被氧化，发生氧化反应，做负极。
设计原电池1．设计原电池的基本思路以Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑为例说明。
(1)将氧化还原反应分成两部分，负极反应为氧化反应：还原剂－n e －===氧化产物；正极反应为还原反应：氧化剂＋n e －===还原产物。
实例：负极反应为Zn －2e －===Zn 2＋；正极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑。
(2)选择正负极材料和离子导体，以电极反应为依据，根据原电池的工作原理确定电极材料和离子导体。
通常，还原剂为负极材料，氧化剂为离子导体中某种阳离子，正极材料比负极材料的活动性弱或使用石墨做电极。
实例：电极材料及离子导体⎩⎪⎨⎪⎧①负极：Zn ②正极：Cu 或C （比Zn 的活动性差的金属或导电的非金属）③离子导体：稀H 2SO4(3)画出原电池的装置简图。
2．锌铜原电池工作原理实验装置现象锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表指针发生偏转结论导线中有电流通过，化学能转化为电能解释锌失电子发生氧化反应形成Zn2＋进入溶液：Zn－2e－===Zn2＋(填电极反应式)，锌片上的电子沿导线流向铜片溶液中的H＋从铜片上得电子发生还原反应生成H2逸出：2H＋＋2e－===H2↑(填电极反应式)(1)干电池：属于一次电池，如锌锰电池。
(2)充电电池：又称二次电池，如铅蓄电池、锂离子电池。
(3)燃料电池：能量转换效率高、能长时间提供电能。
原电池原理的其他应用1．比较金属的活动性强弱(1)原理：一般原电池中活动性较强的金属做负极，活动性较弱的金属做正极。
(2)应用：A、B两种金属用导线连接后插入稀H2SO4中，若A极溶解，B极上冒气泡，则活动性：A＞B。
2．加快化学反应(1)原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，溶液中的微粒运动时相互间的干扰小，使化学反应加快。
(2)应用：实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时，通常滴入几滴CuSO4溶液，原因是Zn与置换出的Cu构成原电池，加快了反应的进行。
1．X、Y、Z、W四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为( )A．Z>Y>X>W B．Z>X>Y>WC．Z>Y>W>X D．Y>Z>X>W解析：选A。
甲中Z为负极，活泼性：Z>Y；乙中X上有气泡生成，则X为正极，活泼性：Y>X；丙中根据电子的流向可知，Z为负极，活泼性：Z>W；丁中W上发生还原反应，则W为正极，活泼性：X>W；综上可知活泼性：Z＞Y＞X＞W。
2．下列叙述是某同学做完锌铜原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是( )A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B．由铜、锌做电极与硫酸铜溶液构成的原电池中铜是负极C．电子经外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被H＋得到而放出H2D．锌铜原电池工作时，若13 g锌被溶解，电路中就有0.4 mol 电子通过解析：选D。
两种活动性不同的金属与电解质溶液能构成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池；在原电池中，电子由较活泼金属移向较不活泼的金属，因此活泼金属是负极；电子不能通过电解质溶液，应该是H＋在铜极上得到由锌沿导线转移过来的电子；锌铜原电池工作时，负极锌失电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，1 mol Zn失去2 mol电子，0.2 mol Zn(质量为13 g)被溶解，电路中有0.4 mol电子通过。
3．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应式：_____________________________________________________； 负极反应式：____________________________________________________。
解析：首先分析Fe 3＋与Cu 反应中的氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电池。
依据反应：2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋，Cu 失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的铂丝，或导电的非金属如石墨棒，电解质溶液选用FeCl 3溶液。
答案：(1)2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋(2)2Fe 3＋＋2e －===2Fe 2＋Cu －2e －===Cu 2＋课堂小结化学电池→原电池⎩⎪⎨⎪⎧构成要素工作原理正负极的判断方法应用——设计原电池1．下列装置中有电流产生的是( )解析：选C 。
A 项中两电极材料相同，B 项中没有构成闭合回路，D 项中四氯化碳为非电解质。
2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小D．铜片上产生气泡的速率甲比乙慢解析：选C。
甲构成原电池，铜片表面有气泡产生，乙不能构成原电池，铜片表面无气泡产生，也不做正极。
形成原电池会加快反应速率，故甲中产生气泡的速率较快；甲、乙两烧杯中H＋均参加反应，c(H＋)均减小。
3．如图为番茄电池，下列说法中正确的是( )A．一段时间后，锌片质量会变小B．铜片附近会出现蓝色C．电子由铜片通过导线流向锌片D．锌片是该电池的正极解析：选A。
番茄电池中锌片是负极，铜片是正极，负极锌片会失去电子而溶解，质量减小，A项正确、D项错误；铜片是正极，电子由负极锌片流向正极铜片，C项错误；铜片附近不会出现蓝色，B项错误。
4．一个化学电池的总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该化学电池的组成可能为( )选项 A B C D正极Cu Cu Zn Fe负极Zn Zn Cu Zn电解质溶液H2SO4CuCl2ZnCl2ZnCl2解析：选B2＋5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置图及部分反应现象如下：a极质量减小，b极质量增大b极有气泡产生，c极无变化d极溶解，c极有气泡产生电流从a极流向d极A．a>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c解析：选C。
装置甲中，a极质量减小，b极质量增大，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序：a>b；装置乙中，b极有气泡产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序：b>c；装置丙中，d极溶解，c极有气泡产生，d极为负极，c极为正极，所以金属的活动性顺序：d>c；装置丁中，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序：d>a；故这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。