化学：高中原电池讲解
高中化学58个精讲_(39)_原电池原理及应用
原电池和电解池1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反应。
①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。
由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀；②实用电池。
①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。
考点39原电池原理及应用1．复习重点1．原电池的电极名称及电极反应式，2．对几种化学电源的电极反应式的认识和书写，3．原电池原理的应用。
4．其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。
[复习提问]氧化还原反应的特征是什么？氧化还原反应的本质是什么？（答）元素化合价发生升降（答）电子的转移复习旧知识，引入新知识。
温故而知新[多媒体展示]原电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途观看屏幕从教材中吸取信息，重视教材、阅读教材，培养学生紧扣教材的思想[讲述]尽管这些电池大小、用途、功效各有不同，但设计原理是相同的提出课题[多媒体动画模拟]原电池组成实验装置的改变：a、溶液相同，电极变化：b、电极相同，溶液变化：c、断路：思考：原电池装置构成必须具备哪些条件？培养学生类比，归纳、总结的自主学习的能力[板书]原电池组成条件：（-）较活泼的金属（a）电极（+）较不活泼的金属或非金属（b）电解质溶液（c）闭合回路培养学生分析问题的能力从以上讨论的原电池装置中我们来总结一下：原电池原理原电池原理：电子负极正极（导线）流出电子流入电子发生氧化反应发生还原反应培养学生分析、归纳能力[设问]那么电极上的反应如何写？书写时要注意什么？[讲述]以Zn-Cu原电池为例练电极反应式和电池总反应强调注意点，作业规范化。
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！。
高中化学原电池知识点归纳
高中化学原电池知识点归纳原电池是指在化学反应中产生电场和电势差，利用化学能转化为电能的一类电池。
原电池的基本特点是，所产生的电能依靠化学反应而非外界能源，因此具有自主性。
下面将介绍原电池的知识点。
1. 原电池的构成原电池由两种不同金属和一种离子溶解物组成。
其中，一种金属作为负极，另一种金属则作为正极，溶解物则是电解质。
另外还有一种被称作“盐桥”的物质，可以将电池内部的溶液连结起来，使其处于电中性状态。
2. 电解质电解质是指能支持正离子和负离子之间的化学反应，并与电子交换的物质。
在原电池中，电解质经过电解作用后将被氧化或还原，从而释放或吸收电子，最终导致电荷分离和电势差的产生。
3. 电动势电动势是指原电池在不连接外部电路时所能够产生的电势差。
在原电池中，电荷得以沿着电场线进行传递，而电电势则表示这些电荷在经过电路时所能够产生的功率与所消耗的能量之比。
这比值就是电势差。
4. 极性反转在某些原电池中，可能会出现极性反转的情况。
这是由于在电池反应中，正负极上生成的电荷有可能会被再次还原或氧化，从而导致原来的电势差发生逆转。
5. 电极反应在原电池中，电极反应是化学反应的本质。
它是指在电极表面，金属和离子之间发生的化学变化。
对于不同的原电池，电极反应也各不相同。
6. 阻滞电池当原电池中的一种电极和电解质发生反应时，有可能会形成一些难以传递的物质，从而影响电池的正常运行。
这种情况下，电池无法提供足够的电流，被称为阻滞电池。
7. 废旧电池的回收废旧电池中所含有的金属和化学物质对环境和人类健康都有一定的危害。
因此，对于废旧电池的回收和处理是必要的。
一般情况下，回收废旧电池的方法包括物理分拣、化学处理、电化学处理等。
总而言之，原电池是一种在化学反应中产生电场和电势差的电池，具有自主性。
它由两种不同金属和一种电解质组成，通过电极反应来产生电能。
废旧电池的回收和处理是非常重要的。
高二化学原电池知识讲解
一、教学内容：1、原电池2、化学电源二、重点、难点1、理解原电池原理，并能正确判断原电池的两极，熟练书写电极反应式。
2、掌握构成原电池的条件，并会进行简单的原电池设计。
3、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
（一）原电池1、原电池的定义：将化学能直接转变为电能的装置。
分析：锌片、铜片插入稀硫酸中，锌片有气泡产生，铜片上没有气泡产生，这是因为在金属活动性顺序表中，锌排在氢的前面，容易失去电子，能置换酸中的氢，铜排在氢的后面，不能置换酸中的氢。
把锌片和铜片用导线连起来后，铜上有气泡放出而锌上没有是因为锌是比较活泼的金属，锌片的锌原子失电子变成锌离子，溶解在溶液里。
锌原子失去电子通过导．．．．．．．．．．线流到铜片上，而溶液中的氢离子从铜片上得到电子变成氢原子，二个氢原子组成了氢分子。
．．．．．．(盐桥的作用：可使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
)2、原电池的原理：从化学反应来看,较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。
3、原电池的电极：原电池有两个电极，一个是正极．．，一个是负极．．。
（1）原电池中电子流出．．的一极称为负极，该极上发生氧化反应。
负极：电子流出，较活泼，（锌片）：Zn －2e －=Zn 2+（氧化反应） （2）原电池电子流入．．的一极称为正极，该极上发生还原反应。
正极：电子流入，较不活泼，（铜片）：2H ++2e －=H 2↑（还原反应） （3）电子的流动方向：负极→正极 （4）电流的流动方向：正极→负极（5）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
4、组成原电池的条件：有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极；电极材料均插入电解质溶液中；两极相连形成闭合回路。
5、原电池反应的应用：（1）比较金属的活泼性——活泼金属作负极被损耗，不活泼金属作正极。
《原电池》教学PPT课件高中化学优质课
目 录
• 课程介绍与背景 • 原电池基本原理 • 原电池类型与特点 • 原电池性能参数与评价标准 • 原电池应用领域与前景展望 • 实验设计与操作演示 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与背景
高中化学课程目标
掌握化学基本概念和原理
拓展化学视野
通过本课程的学习，学生应能熟练掌 握化学基本概念、原理和规律，为后 续学习奠定坚实基础。
优点，但能量密度较低。
碱性锌锰电池
在锌锰电池的基础上，采用氢氧 化钾作为电解质，提高了电池的
能量密度和放电性能。
锂原电池
以金属锂或其合金为负极，使用 非水电解质溶液的电池。具有比 能量高、放电电压平稳、工作温 度范围宽等优点，但成本较高。
充电式原电池
铅酸蓄电池 以铅为负极，二氧化铅为正极，硫酸为电解质。具有技术 成熟、成本低廉等优点，但能量密度较低，且充电时间较 长。
原电池的电极反应和电池反应
原电池的应用和发展前景
详细讲解原电池的电极反应和电池反应，包 括氧化还原反应、离子迁移等过程。
介绍原电池在日常生活、工业生产、能源利 用等领域的应用，以及未来发展趋势和前景。
02
原电池基本原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装 置。
原电池组成
正极、负极、电解质溶液、 导线。
大小决定了电池能够提供的驱动力大小，影响电池的使用效果。
02 03
电流
原电池的电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量，通常用安培 （A）表示。电流大小决定了电池输出功率的大小，影响电池的使用时 间。
容量
原电池的容量是指电池在一定条件下所能放出的电量，通常用安时 （Ah）表示。容量大小决定了电池能够持续供电的时间长短。
高中化学原电池知识点总结
高中化学原电池知识点总结高中有关原电池知识点的一、构成原电池的条件构成原电池的条件有：（1）电极材料。
两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；（2）两电极必须浸没在电解质溶液中；（3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。
说明：①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。
②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Na、Ca等。
二、原电池正负极的判断（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。
（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。
（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。
因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。
（5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。
（6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。
（7）根据某电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH 增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。
三、电极反应式的书写（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。
高中化学原电池和电解池全部知识点
高中化学原电池和电解池全部知识点
1. 定义：原电池是将两种不同的金属通过电解质连接起来，利用金属内部化学反应来产生电能的装置。
2. 构成：原电池由阳极、阴极和电解质三部分组成。
3. 电子流动方向：电子从阳极流向阴极，离子从阴极流向阳极。
4. 电位、电动势和电化学势：原电池产生的电动势取决于电极材料、电解质及其浓度等因素。
电动势表示成“标准电动势”，单位是伏(V)。
电动势越大，产生的电化学反应越强，电池反应速度越快。
5. 活性序列：金属的活性大小可以通过活性序列进行比较。
活性序列越靠前的金属，越容易氧化，即容易成为阳极；而活性序列靠后的金属越容易被还原，成为阴极。
电解池：
1. 定义：电解池是将电能转化为化学能的装置，可以将电能作用于电解质溶液中的离子，促使化学反应发生。
2. 构成：电解池由阳极、阴极和电解质三部分组成。
3. 电子流动方向：电子从外部电源流向阴极，离子从电解质中向阳极移动。
4. 电解质：电解质是指能在水溶液中分解成离子的化合物。
5. 电解反应：电解池中发生的反应取决于电解质种类和电压。
电解质中的阳离子被还原在阴极上，而阴离子则被氧化在阳极上。
6. 法拉第电解定律：电解过程中的物质电量与通过电解质的电量成正比，电量称为电容量，单位是库仑(C)。
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
总反应： 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极：Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
（一）定义：将化学能转化为电能的装置 注：原电池中的化学能并非全部转化为电能，有一部分 转化成热能等其他形式的能量
（二）本质：氧化还原反应
（三）工作原理：以铜-锌原电池为例
答：(1)锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜 片，阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片，阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒：质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式，总反应式减去其中一个
电极反应式，可得另一个电极的反应式 5、规律：①一般来说，金属作负极的原电池
负极：酸性或中性介质中：M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极：酸性介质中：2H++2e-=H2↑
（五）能否构成原电池的判断——四看
1、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） 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题：
- 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)。
Tip:
2. 单液原电池电流微弱，供电时间短暂， 不能持续对外提供电能，电池的放电效率 低，不适合于试剂应用。 如Zn-Cu-H2SO4原电池反应开始后，Cu 极上很快聚集许多氢气泡，把Cu极与稀 H2SO4逐渐隔开，增加电池内阻，进而阻碍 H+在Cu片上继续得电子，Zn片上的电子就 不能顺畅地输送到Cu片上，导致电流不能 畅通，有些H+就直接在Zn片上夺取电子生 成H2。
人教版选修4 · 化学反应原理
第四章
电化学基础
第一节
原电池
本节要点
1、原电池的定义 2、原电池的基本组成 3、构成原电池的基本条件 4、原电池的工作原理
阅读材料
1780年意大利著名生物学家伽伐尼。解剖青蛙 时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做 了如下实验： 实验1: 用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中， 再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就 发生颤抖。 实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖 刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐. 他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里 的“生物电”是导致抽搐的原因。1791年，伽 伐尼发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起 广泛关注。
A
X 请回答下列问题： 铜 ( 或 Cu) (1)电极X的材料是________； AgNO3溶液； 电解质溶液Y是___________ 正 极， (2)银电极为电池的________ CuSO4溶液 发生的电极反应为_________________ Ag＋＋e－ = Ag X电极上发生的电极反应为 － = Cu2＋ Cu -2e ____________________________； 负(Cu)电极流向 (3)外电路中的电子是从_______ ________ 正 (Ag) 电极。
2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处， 用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之 平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液， 片刻后可观察到的现象是 A. 铁圈. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
D
例4. 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。
练习：
1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与 锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
2.我们日常使用的干电池是一种锌锰电池，也 叫碳锌电池。它里面包含二氧化锰、碳粉以 及淀粉等填充物。若负极为锌棒，则正极为
（B ）
A.二氧化锰 B.碳棒 C.淀粉 D.以上都不是
电解质溶液：提供可导电的阴阳离 子，导通电路。如，稀硫酸溶液、 硫酸铜溶液等
作用：原电 池工作时， 溶液中的阴 离子会移向 负极，阳离 子则会移向 正极。目 的：保持溶 液的电中 性。
Zn-
Cu
Zn2+
H+ H+ SO42阳离子 正极
负极
阴离子
【探究一】 电解质溶液中阴阳离子定向移动的机理
Zn -
负极
静电 斥力
正极 静电 引力 H+ -
Cu
Zn2+
Zn2+
2+ Zn Zn2+ Zn2+
Zn2+
Zn2+
静电 SO 24 引力
【探究二】 如何检验电子的流动? 电流计 A -
Zn
Cu
Zn2+ Zn－2e－ = Zn2+
H+ H+ 稀硫酸 2H+ + 2e－=H2↑
组成原电池的基本条件
活泼性不同的两导体电极 电解质溶液 形成闭合回路 氧化还原反应能自发进行
内电路：Zn原子失去电子成为Zn2+进入 溶液，使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正 电，盐桥中的Cl- 会移向ZnSO4溶液；同 时Cu2+获得电子成为金属沉淀在铜片上， 使CuSO4溶液因SO42-相对增加而带负电， 盐桥中的K+移向CuSO4溶液，从而形成 闭合回路。
工作原理示意图
外电路
失e，沿导线传递，有电流产生
伏打对生物电观点的质疑
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
原电池的定义
原电池是将化学能转化为电能的装置
类似于 水果电池（将水果中化学能转化为电能）
本质：将物质中储存的化学能通过发 生氧化还原反应以电能的形式表现出 来。
干电池
锂电池
纽扣电池
原电池的基本组成
电极 正极 (发生还原反应，得电子， 电子流入) 负极 (发生氧化反应，失电子， 电子溢出)
如，氧化反应： Zn - 2e- = Zn2+
如，还原反应： Cu2+ +2e- = Cu
电极的判断
从微观上判断 失电子的反应→氧化反应→负极； 得电子的反应→还原反应→正极。
从宏观上判断 1.对于金属—金属电极， 活泼金属是负极，不活泼金属是正极； 2.对于金属—非金属电极， 金属是负极，非金属是正极，如干电池等；
判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？
（可以）
（可以）
（可以）
（不可以）
（可以）
（不可以）
（不可以）
盐桥中 通常装 有含KCl 饱和溶 液的琼 脂，离 子在盐 桥中能 移动
盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接 接触。 （2）平衡电荷，使溶液呈电中性。
原电池的工作原理
外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入 铜片
意大利生物学家伽伐尼(Galvani,L.) 在做青 蛙的解剖实验时发现有青蛙抽搐现象。
原电池的雏形
理论解释 ：生物电观点（即 动物有电）
善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑 问：为什么只有青蛙腿和铜器或铁器接触时才 发生抽搐？他做了如下实验： 实验1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接 触，蛙腿抽搐. 实验2:将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接 触，蛙腿不动. 伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，认为要有 两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿才 会抽搐。 由此,伏打加以研究,于1799年发明了世界上 第一个电池—伏打电池即原电池
盐桥 电流计
Ag
Y
思考
上图我们用的是双液原电池，能不 能用单液原电池？也就是说能不能 把盐桥去掉，把Cu棒和Ag棒插在同 一个AgNO3电解质溶液中？
Tip：
1.不能保证只有所需的阴阳离子得失 电子，即其他的阴阳离子也能在正负 极上得失电子，如Zn-Cu-CuSO4原 电池。铜离子得电子后形成单质铜大 多附着在正极铜棒上，但也不排除一 部分铜单质附着在锌棒上。并且与锌 棒形成新的原电池，进一步加速铜在 锌表面析出，致使向外输出的电流强 度减弱。
氧化反应
还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极
Cu2++2e- =Cu
阳离子
阳离子 电解质
溶液
内电路
电 负极： Zn-2e- =Zn2+ （氧化反应） 极 正极：Cu2++2e- =Cu （还原反应） 反 2+=Zn2++Cu Zn+Cu 总反应： 应
1、锌铜原电池产生电流时，阳离子 （ B） A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C 和阴离子都移向Zn极 D 和阴离子都移向Cu 极