2023新高考化学总复习知识清单 20 原电池原理与应用(通用版)
2023年电化学知识点原电池和电解池
电化学知识点——---原电池和电解池一. 原电池和电解池的相关知识点原电池和电解池装置比较:将化学能转化为电能的装置叫做原电池 把电能转化为化学能的装置叫电解池e -e -e -I还原反应（失电子）氧化反应（得电子）原电池e eII氧化反应（得电子）还原反应（失电子）阴极阳极电解池2. 原电池和电解池的比较表:装置 原电池电解池实例原理使氧化还原反映中电子作定向移动, 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映的过程叫做电解。
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: 能与电极反映。
②电解质溶液：能与电极反映。
①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。
反映类型 自发的氧化还原反映 非自发的氧化还原反映 电极名称由电极自身性质决定: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。
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； 阴极：连电源的负极；电极反映 负极: Zn-2e-=Zn2+ （氧化反映） 正极: 2H++2e-=H2↑（还原反映） 正极：2H ++2e -=H 2↑（还原反映） 阴极: Cu2+ +2e- = Cu （还原反映） 阳极: 2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反映） 阳极：2Cl --2e -=Cl 2↑ （氧化反映） 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）。
原电池的本质: 氧化还原反映中电子作定向的移动过程电解本质：电解质溶液的导电过程, 就是电解质溶液的电解过程6. 电镀铜、精炼铜比较说明、原电池正、负极的判断:（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极, 非金属为正极。
知识清单18原电池化学电源(教师版)2025年高考化学一轮复习知识清单
知识清单18 原电池化学电源知识点01 原电池的工作原理及应用1．原电池的概念和实质(1)概念：将化学能转化为电能的装置。
(2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能。
2．原电池的工作原理(1)电极反应：负极：失去电子，发生氧化反应正极：得到电子，发生还原反应(2)电子移动方向：从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液。
(3)离子移动方向：①阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
②如果有盐桥：盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。
(4)盐桥的作用：①离子通道，形成闭合回路。
②避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减。
3．原电池的构成条件①形成闭合回路；②两个活性不同的电极，相对较活泼的金属作负极；③电解质溶液或熔融电解质；④自发的氧化还原反应（一般能对外界释放能量）。
【易错提醒】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属，正极材料可以为导电的非金属，例如石墨。
两极材料可能参与反应，也可能不参与反应。
(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接，共同插入电解质溶液中不一定构成原电池，必须有一个能自发进行的氧化还原反应。
(3)在判断原电池正负极时，既要考虑金属活泼性的强弱，也要考虑电解质溶液性质。
如Mg－Al－HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但是Mg－Al－NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al，正极为Mg。
4．原电池原理的应用(1)设计制作化学电源①用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目；②分别写出正、负极的电极反应式（半反应式）；③根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液：a.电极材料：一般活泼金属作负极，不活泼金属（或非金属导体）作正极；b.电解质溶液：负极电解液一般是负极金属对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。
(2)比较金属的活动性强弱一般来说，作负极的金属的活动性强于正极金属。
如：有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。
原电池相关知识点总结
原电池相关知识点总结一、原电池1. 原电池(1) 概念：将化学能转化为电能的装置。
(2) 实质：自发进行氧化还原反应，把化学能转化为电能。
2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)3．原电池形成的条件(1) 两个活泼性不同的电极。
(2) 电解质溶液或熔融电解质，形成闭合回路(或两极直接接触)。
(3) 能自发地发生氧化还原反应。
4. 电子流向负极→ 正极（电子不能通过溶液）5．电极反应负极：一般是活泼性较强的金属，发生氧化反应。
正极：一般是活泼性较弱的金属(或导电非金属)，发生还原反应。
6. 盐桥的组成和作用⑴ 盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
⑵ 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。
【总结提升】1．工作原理示意图(以铜锌原电池为例)2．原电池电极的判断3. 原电池的负极一般，在原电池反应中活泼金属作负极包含两层含义：(1) “活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。
(2) 在大部分原电池反应中，金属活动性较强的一极作负极，另一电极作正极。
但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应作负极。
② NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极时，因铝能与NaOH溶液反应，作负极，而金属活动性强的镁只能作正极。
4. 原电池的设计从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：⑴负极(还原性较强的物质)；⑵正极是活动性较差的金属或能导电的非金属；⑶电解质溶液：两电极浸入电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
二、原电池原理的应用1．加快氧化还原反应的速率例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性强弱3．设计化学电池例如：以Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu为依据，设计一个原电池。
(人教版)2020高考总复习 化学：第六章 第2讲 原电池 化学电源
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考点一
考点二
5.（天津理综）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子 通过，下列有关叙述正确的是（ ）
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考点一
考点二
A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的 c（SO24－）减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
。
答案 （1）减小 减小 （2）减小 增大
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考点一
考点二
2.（课后习题改编）某蓄电池反应式为 Fe＋Ni2O3＋3H2O 下列推断中正确的是（ ）
Fe（OH）2＋2Ni（OH）2。
①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ②充电时，阴极上的电极反应式是Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－ ③充电时，Ni（OH）2为阳极 ④蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中
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考点一
考点二
1.在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀H2SO4反 应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀H2SO4足 量时，产生H2的物质的量要减少。
2.把一个氧化还原反应拆写成两个电极反应时，首先要写成离子反应，要注意通过 电荷守恒与原子守恒把H＋、OH－、H2O分解到两个电极反应中。
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考点一
考点二
考点二 化学电源 （频数：★★★ 难度：★★★）
名师课堂导语 化学电源知识是电化学中的难点，是我们高考热点题型新型化 学电源的知识源头，特别是燃料电池与充电电池更是重中之重，要熟练掌握介质对 半反应的影响及充电电池四个电极的关系。
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考点一
考点二
1.一次电池 （1）碱性锌锰干电池（图一）
原电池 新高考化学 考点详细分析 深入讲解 提升解题能力 化学高考必看 最新版
考点扫描
1.[2019浙江4月选考,12改编]铜锌原电池(电解质溶液为H2SO4溶液) 中,Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加( )
2.[2016全国卷Ⅱ,11改编]Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液
的水激活电池。负极反应式为
,正极反应式为
,电池放电时Cl-由
极向
极迁移,负极会发生副反应:
解题能力提升
A.好氧微生物电极N为负极,该电极有白色沉淀产生 B.膜1、膜2依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 C.分别通过膜1和膜2的离子数相等 D.好氧微生物电极N上每消耗0.5 mol O2,厌氧微生物电极M上可 以产生标准状况下体积为22.4 L的气体
解题能力提升
解析：好氧微生物电极N作正极,正极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,中间极室的阳离子通过膜2(阳离子交换膜)移向好氧微生物电
答案：C
解题能力提升
考法2 原电池原理的应用 1.用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的正极(或阴极)而得到保护,用廉价易得的 较活泼金属制品作原电池的负极(或阳极)被腐蚀,也就是教材上说的牺牲 阳极的阴极保护法,如在轮船外壳镶嵌锌块。 2.增大反应速率 形成原电池能够增大反应速率,如用稀硫酸和锌粒反应制H2时,加几滴 CuSO4溶液产生气泡的速率更大,就是因为Zn和CuSO4反应生成Cu,从而 形成无数细小的原电池,增大了生成H2的速率。
(1)Cu电极上发生还原反应( ) (2)电子沿Zn a b Cu路径流动( ) (3)片刻后甲池中c(S)增大( ) (4)片刻后可观察到滤纸b点变为红色( )
答案：(1)√ (2)✕ (3)✕ (4)✕
解题能力提升
高三化学 原电池和电解池的原理所有知识点
原电池电极反应式的书写•原电池电极反应式的书写：(1)以铜锌原电池为例：负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+正极（Cu）：2H++2e-=H2↑(2)正负极反应式的书写技巧：①先确定原电池的正负极，在两极的反应物上标出相同数目的电子得失。
②根据物质放电后生成物的组成和电解质溶液中存在的离子，找到电极反应中还需要的其它离子。
此时要注意溶液的酸碱性，从而判断应该是H+、OH-还是H2O参与了反应。
因Zn反应后生成了Zn(OH)2，而KOH为电解质，可知负极上OH-参与了反应。
MnO2生成了MnO(OH)，即增加了氢元素，可知正极上有水参与了反应。
③根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式，即要注意配平和物质的正确书写形式，应按照离子方程式的书写要求进行。
②中反应的电极反应式为：负极：Zn+2OH--2e-＝Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-＝2MnO(OH)+2OH-（若只要求写正极的反应式，也可以写成MnO2+H2O+e-＝MnO(OH)+OH-）原电池总反应式的书写：将正负电极反应相加，即为原电池总反应式。
•原电池正、负极的判断方法：原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极，判断正极和负极的方法有以下几种。
1．由组成原电池的两极材料判断一般相对较活泼的金属为负极，相对不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
2．根据电流方向或电子流动方向判断在外电路，电流由正檄流向负极；电子由负极流向正极3．根据原电池里电解质溶液中离子的定向移动方向判断在原电池的电解质溶液内，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变化来判断原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
5．X极增重或减轻工作后，X极质量增加，说明X极有物质析出，X 极为正极：反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X 极为负极6．X极有气泡冒出工作后，x极上有气泡冒出，一般是发生了析出H，的电极反应，说明x极为正极。
原电池与电解池知识点总结复习整理
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。
一、原电池原理1、定义：原电池装置是将化学能转变为电能的装置2、构成要素（-）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3、原电池原理：电子负极正极活泼的一极（导线）不活泼的一极流出电子流入电子发生氧化反应发生还原反应（1）电极反应Zn-2e=Zn2+2H++2e=H2↑（2）电池总反应Zn+2H+=H2↑+ Zn2+（3）、微粒流向：外电路：电子：负极导线正极内电路：离子：阳离子向正极移动小结：原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应，正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转换为电能的装置。
1．复习重点1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算；2．氯碱工业。
2．难点聚焦二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。
放电顺序是 K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+放电由难到易阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -失电子由易到难若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +]，则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。
知识清单 必修二 原电池
高中化学知识清单原电池知识点一、原电池工作原理1．概念：把能转化为能的装置。
2．本质：。
3．工作原理以锌铜原电池为例，总反应：。
电极名称负极正极电极材料电极反应反应类型电子流向盐桥中离子移向4．原电池的构成条件（1）一看反应：看是否有能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溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。
5．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：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
6．单池原电池和盐桥原电池的对比图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。
关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
知识点二、原电池的应用1．用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池极而得到保护。
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，一般作极的金属比作极的金属活泼。
（特殊情况）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。
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。
5．相对于火力发电的优点：能力转化率高；污染小。
知识点三、电极方程式的书写（1）；（2）；（3）；（4）；例1．含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。
正极电极方程式：；正极pH变。
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①有电解质溶液或熔融的电解质
②两电极直接或间接接触
③两电极插入电解质溶液中。
3．工作原理（以锌铜原电池为例）
（1）电极反应
①负极：电子流出的一极，发生氧化反应；
②正极：电子流入的一极，发生还原反应。
（2）三个“流向”
①电子流向：负极 正极
②电流流向：正极 负极 正极
③离子流向：阳离子→正极；阴离子→负极
②负极反应：Zn+2OH－－2e－ Zn（OH）2
③正极反应：Ag2O+H2O+2e－ 2Ag+2OH－
4．二次电池
（1）放电时为原电池，电极属性为正负极；充电时为电解池，电极属性为阴阳极
（2）阳极连正极，阴极连负极，电极反应和电极反应式相反，充放电时电极互变
①充电时，阳极变成正极，阴极变成负极
②放电时，正极变成阳极，负极变成阴极
3．二次电池：又称可逆电池、蓄电池、可充电电池
（1）特点：放电后能充电复原继续使用
（2）代表：铅蓄电池
（3）电极：铅作负极，二氧化铅作正极
（4）优点：性能优良，价格便宜，可多次充放电；单位重量的电极材料释放的电能小。
4．燃料电池
（1）代表：氢氧燃料电池
（2）电极：石墨电极材料
（3）特点：燃料电池没有燃烧现象。
①导电：盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路
②平衡电荷：使由它连接的两溶液保持电中性，使电池能持续提供电流
③隔离：相互反应的电极和溶液通过盐桥隔离开
三、化学电源
1．化学电源的分类
2．一次电池
（1）特点：只能使用一次，不能充电复原继续使用
（2）代表：碱性锌锰干电池、酸性锌锰干电池
（3）电极：锌筒作负极，石墨作正极
①足量的锌和一定量的稀硫酸反应，加入少量，产生氢气的量减少
3．设计原电池
（1）分析原电池反应，判断正负极和溶液
①能设计成原电池的反应一定是自发的、放热的氧化还原反应
②负极材料确定之后，正极材料的选择范围较广，只要合理都可以
（2）盐桥式原电池
（1）含碳燃料的氧化产物
正常产物
酸性
碱性
碳酸盐溶液
熔融碳酸盐
O2－
CO2
CO2
CO32－
HCO3－
CO2
CO32－
（2）含氮燃料的氧化产物：与环境无关，都是氮气
（3）氢气的氧化产物
正常产物
酸性
碱性
中性
CO32－
O2－
H+
H+
H2O
H+
CO2+H2O
H2O
（4）氧气的还原产物
正常产物
酸性
碱性
中性
CO2
（4）钴酸锂电池：LixC6+Li1－xCoO2 C6+LiCoO2
①负极反应：LixC6－xe－ C6+xLi+
②正极反应：Li1－xCoO2+xLi+ LiCoO2－xe－
③阳极反应：LiCoO2－xe－ Li1－xCoO2+xLi+
④阴极反应：C6+xLi++xe－ LixC6
（5）LaNi5H6+6NiOOH LaNi5+6Ni(OH)2（储氢合金和储氢物质中各元素的化合价均为0价）
①负极反应：LaNi5H6－6e－+6OH－ LaNi5+6H2O
②正极反应：6NiOOH+6e－ 6Ni（OH）2+6OH－
③阳极反应：6Ni（OH）2+6OH－－6e－ 6NiOOH+6H2O
④阴极反应：LaNi5+6H2O+6e－ LaNi5H6+6OH－
5．燃料电池
（1）燃料电池的电极材料
①可燃物在负极上发生氧化反应，如氢气、甲烷、乙醇等还原剂
②氧化性溶液中，Cu-浓硝酸-Fe原电池中，Cu是负极
③铅蓄电池，负极质量增加，正极质量增加
2．加快氧化还原反应的速率
（1）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。
①向反应中加入少量不活泼金属的盐溶液
②不纯的金属腐蚀速率快
（2）金属腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀
（3）利用原电池原理可加快制氢气的速率，但可能影响生成氢气的量。需注意生成氢气的总量是取决于金属的量还是取决于酸的量。
20原电池原理与应用知识清单
【知识网络】
【知识归纳】
一、原电池的工作原理
1．定义和反应本质
（1）能量转化：把化学能能转化为电能能
（2）反应本质：发生氧化还原反应。
2．构成条件
（1）一看反应：看是否有能自发进行放热的氧化还原反应
（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极（两种金属或一种金属和一种能导电的非金属）。
（4）优点：能量利用效率高、可连续使用、排放污染物少。
四、原电池电极反应式的书写
1．书写步骤
（1）确定反应物和最终产物
（2）确定得失电子的数目
（3）电荷守恒配离子
①优先选择原电解质溶液中所含的离子
②再选择水中的H+或OH－，原则“左水右离子”
（4）元素守恒配平其他物质，一般缺H或O，用水补
2．典型电池电极反应的产物
②助燃物在正极上发生还原反应，如氧气、氯气等氧化剂
（2）燃料电池的总反应：可燃物的燃烧反应兼顾产物和溶液的反应
（3）盐桥作用
①导电：盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路
②平衡电荷：使由它连接的两溶液保持电中性
③隔离：使相互反应的物质不接触
4．根据经验规律判断电池的正负极
（1）根据电极材料判断正负极
①金属单质和非金属形成的电池，金属单质为负极
②金属单质和化合物形成的电池，金属单质为负极
③电极材料相同的原电池，还原剂为负极
O2－
H2O
OH－
OH－
CO32－
3．几种一次电池的电极反应式
（1）碱性锌锰干电池
①电池反应：Zn+2MnO2+2H2O 2MnOOH+Zn（OH）2
②负极反应：Zn+2OH－－2e－ Zn（OH）2
③正极反应：2MnO2+2H2O+2e－ 2MnOOH+2OH－
（2）纽扣式锌银电池
①电池反应：Zn+Ag2O+H2O Zn（OH）2+2Ag
（3）铅蓄电池：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
①负极反应：Pb+SO42－－2e－ PbSO4
②正极反应：PbO2+4H++SO42－+2e－ PbSO4+2H2O
③阳极反应：PbSO4+2H2O－2e－ PbO2+4H++SO42－
④阴极反应：PbSO4+2e－ Pb+SO42－
（2）根据电解质溶液的酸碱性及氧化性判断正负极
①能够和电解质溶液反应的电极为负极
②容易和电解质溶液反应的电极为负极
（3）燃料电池中，可燃物作负极，助燃物作正极
二、原电池工作原理的应用
1．比较金属活泼性
（1）基本规律：一般负极金属活泼
（2）特殊情况
①强碱性溶液中，Mg-NaOH溶液-Al原电池中，Al负极