课时四 化学能与电能 原电池原理

化学能与电能的知识点化学能与电能的知识点1、原电池原理（1）原电池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。

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。

（5）原电池正负极的判断①依据原电池两极的材料：较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极；较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）。

②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。

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。

（6）原电池电极反应的书写方法①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：a.写出总反应方程式。

b.把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。

c.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。

②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。

原电池的工作原理题型一化学能与电能的转化1．下列装置工作时，将化学能转化为电能的是( )A.风力发电机B.硅太阳能电池C.纽扣式银锌电池D.电解熔融氯化钠解析：选C 该装置将风能转化为电能，A错误；该装置将太阳能转化为电能，B错误；该装置将化学能转化为电能，C正确；该装置将电能转化为化学能，D错误。

题型二原电池的工作原理2．下列说法正确的是( )A．原电池中，负极上发生的反应是还原反应B．原电池中，电流的方向是负极—导线—正极C．双液原电池中的盐桥是为了连通电路，所以也可以用金属导线代替D．在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极解析：选D A项，负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极—导线—负极；C 项，盐桥不能用导线代替。

3．铜锌原电池工作原理如图所示，下列说法正确的是( )A.锌片上的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋B ．负极上发生还原反应C ．外电路中，电子从铜片经导线流向锌片D ．铜是正极，铜片上有气泡产生解析：选A 金属锌是负极，发生氧化反应，电极反应为Zn －2e －===Zn 2＋，故A 正确；原电池负极发生氧化反应，故B 错误；Zn 为负极，Cu 为正极，外电路中，电子从锌片经导线流向铜片，故C 错误；铜是正极，铜片上铜离子放电，有铜析出，无气体生成，故D 错误。

4．由锌片、铜片和200 mL 稀H 2SO 4组成的原电池如图所示。

(1)原电池的负极反应式是_________________________________________________， 正极反应式是_________________________________________________________。

(2)外电路中电流的方向是_______________________________________。

(3)一段时间后，当在铜片上放出2.24 L(标准状况)气体时，H 2SO 4恰好消耗一半。

化学能转化为电能---电池知识要点一、原电池的工作原理1、原电池：借助氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置称为原电池。

2、构成原电池的条件（1）有活动性不等的两个电极（2）电极要与电解质溶液接触（3）要形成闭合回路(4) 自发的氧化还原反应构成原电池后，一般说来化学反应速率要加快。

实验室不用纯锌与稀硫酸反应制氢气而要用粗锌与稀硫酸反应制氢气，就是利用原电池的原理。

在原电池中，电极并不一定要与电解质溶液直接反应。

当电极不与电解质溶液直接反应时，正极上得电子的物质一般为溶解在水溶液中的氧气，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e- = 4OH-。

3、原电池的工作原理（1）相对活泼的金属作负极，负极上一定发生氧化反应；相对不活泼的金属（或非金属）作正极，正极上一定发生还原反应。

（2）电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

（3）溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。

但是，有一些特例：将镁和铝插到NaOH溶液中，用导线连接后构成原电池，铝是负极，镁是正极。

负极：2Al+8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O 正极：6H2O+6e- = 3H2↑+6OH-总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑还有，将铁和铜插到浓硝酸中，用导线连接构成原电池，由于铁在浓硝酸中钝化不能继续反应，而铜可与浓硝酸反应，所以，铜时负极，铁是正极。

负极：Cu-2e- = Cu2+正极：2NO3- +4H+ + 2e- = 2NO2↑+2H2O由此可见，并不一定是活泼性强的金属作负极。

金属作负极还是作正极，要看电解质溶液而定。

4、电极反应式的书写（1）书写电极反应式的方法是--------叠加法。

即将两个电极反应叠加一定得到电池总反应。

在推写电极反应时，一般先写出电池总反应，然后再写出负极反应式或正极反应式，将总反应减去负极反应式或正极反应式就可得到正极反应式或负极反应式。

（2）在推写电极反应式还必须注意到介质（环境）的种类。

原电池知识点原理总结原电池的原理主要是依据化学还原和氧化反应而实现的。

原电池的工作原理可以通过以下几个方面来说明。

1. 电化学反应原电池的工作基础是电化学反应，它由化学能转换成电能。

在原电池中，正极和负极之间的电化学反应导致电荷转移和电流产生。

通过化学反应生成电流，实现能量转化。

2. 正极和负极原电池是由正极、负极和电解质组成的。

正极是还原剂，它接受电子产生电流。

而负极是氧化剂，它释放电子产生电流。

而电解质则是连接正负极并传递离子的介质，它可以是固体、液体或者凝胶。

3. 化学反应正极和负极之间的化学反应产生电流。

正极接受电子并发生还原反应，负极释放电子并发生氧化反应。

这些反应导致电荷平衡的不断转移，从而产生电流。

常见的原电池反应包括铅酸电池的反应（负极：Pb + SO4 → PbSO4 + 2e−，正极：PbO2 + 4H+ + SO4 + 2e− → PbSO4 + 2H2O）和碳-锌电池反应（负极：Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−，正极：2MnO2 +2H2O + 2e− → Mn2O3 + 4OH−）。

4. 电解质传递电解质在原电池中的作用是传递离子，使得正负极之间的反应不断进行。

电解质可以是固态的，也可以是液态的。

它们通过离子传递的方式，保持了电池的正常工作。

5. 电动势原电池的电动势是指电池在不通电的情况下，正负极之间的电势差。

电动势是由化学反应产生的，它可以通过测量电池的开路电压来判断。

铅酸电池的电动势通常为2V左右，碳-锌电池的电动势通常为1.5V。

6. 放电过程原电池在工作中会发生放电过程，即化学能转化为电能的过程。

在放电过程中，正负极之间的化学反应导致电流产生，从而驱动外部电路工作。

放电过程是电池发挥功能的基础，同时也是电能转换的关键环节。

在实际应用中，原电池主要用于一次性电子设备、手持电器、照明设备和医疗器械等领域。

然而，随着新能源技术的发展，原电池的使用范围受到了一定程度的限制。