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原电池原理及应用考点一原电池的工作原理及其应用1．原电池的概念：将化学能转化为电能的装置。
2．原电池的构成条件：(1)能自发地发生氧化还原反应。
(2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。
①负极：活泼性较强的金属。
②正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属。
(3)电极均插入电解质溶液中。
(4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
3．工作原理以锌铜原电池为例：单液单池：双液双池：：(1)原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生，正极发生，（简称：）一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到电池总反应方程式。
(2)不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中的浓度，(3)原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。
4．原电池原理的三大应用(1)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增大。
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。
(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(3)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。
如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：【互动思考】1．原电池内部阴、阳离子如何移动？电解池内部阴、阳离子如何移动？2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( )(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√[示向题组]1．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。
第11讲原电池的工作原理一、原电池的基本概念1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。
2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3．电极：（1）负极：________电子，发生________反应；（2）正极：________电子，发生________反应。
4．构成原电池的条件：（1）自发进行的氧化还原反应；（2）两个活动性不同的电极；（3）电解质溶液（或熔融电解质）；（4）形成闭合回路。
二、锌铜原电池的工作原理（1）形成闭合回路；（2）平衡电荷，使溶液呈电中性；（3）避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
3．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。
利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。
题型一：原电池的工作原理【例1】理论上不能设计为原电池的化学反应是（） A ．CH 4 + 2O 2=====点燃 CO 2 + 2H 2OB ．2FeCl 3 + Fe === 3FeCl 2C ．2Al + 2NaOH + 2H 2O === 2NaAlO 2 + 3H 2↑D ．HNO 3 + NaOH=== NaNO 3 + H 2O【变1】下列关于原电池的叙述，正确的是（ ）A ．构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属B ．原电池是将化学能转变为电能的装置C ．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D ．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【例3】下图是Zn 和Cu 形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：① Zn 为正极，Cu 为负极；② H + 向负极移动；③电子流动方向，从Zn 经外电路流向Cu ； ④ Cu 极上有H 2产生；⑤若有1 mol 电子流过导线，则产生0.5 mol H 2；⑥正极的电极反应式为Zn - 2e - === Zn 2+。
第六节原电池原理及其应用铁是比较活泼的金属，铜是不活泼金属；铁能溶于稀硫酸，铜则不溶于稀硫酸。
这是我们已经知道的事实，如果我们把这两种金属连接在一起，同时放到稀硫酸中，会发生什么现象呢？【实验5－18】如图5－25，在两个烧杯中各加入20 mL稀硫酸，在左边的烧杯中，分别放入一根铁丝和铜丝；在右边的烧杯中，放入上端连接在一起的铁丝和铜丝，观察现象。
我们发现，在左边的烧杯里，铁丝上有气泡放出；在右边的烧杯里，铜丝上有气泡放出。
这是为什么呢？原来，右边的烧杯构成了一个小电池，在金属丝中有电子流动。
一、原电池我们知道，物质发生化学反应时，常伴有化学能与热能、光能等的相互转化。
如在化学反应里，常表现出放热或吸热，有的化学反应还伴有发光等。
现在我们来研究能量转化的另一种方式——化学能转变成电能。
【实验5－19】把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里，可以看到锌片上有气泡产生，铜片上没有气泡产生。
再用导线把锌片和铜片连接起来（见图5－26），观察铜片上有没有气泡产生？在导线中间接入一个电流计，观察电流计的指针是否偏转。
实验结果表明，用导线连接后，锌片不断溶解，铜片上有气泡产生。
电流计的指针发生偏转，这说明导线中有电流通过。
电流是如何产生的呢？原来，当把用导线连接的铜片和锌片一同浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。
这一变化过程可以表示如下：锌片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）铜片：2H++2e-=H2↑（还原反应）这个实验充分证明，上述氧化还原反应确实因电子的转移而产生电流。
这种把化学能转化为电能的装置叫做原电池。
在原电池中，电子流出的一极是负极（如锌片），电极被氧化。
电子流入的一极是正极（如铜片），H+在正极上被还原。
以上介绍了铜-锌原电池，我们也可以利用同样的原理，把其他的氧化还原反应设计成各种不同的电池。
高一化学必修2原电池专题work Information Technology Company.2020YEAR化学能与电能的转化—原电池专题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。
【例题分析】例1、在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（）A．①④ B．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦4、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。
双液原电池工作原理教材分析：本节课是人教版选修4第四章第一节的教学内容，以必修2第二章第二节《化学能与电能》为基础，在人教版教材必修2中已经重点介绍了铜锌原电池的工作原理和形成条件，并对实用电池进行了简单介绍。
本节内容在必修2原电池的基础上新加入了盐桥，在原有知识的基础上起到一个承前启后的作用，盐桥不仅仅是普通实验技术的改进，而是对旧的思维模式的质的突破，这也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
学情分析：1、学生已有知识分析：学生在必修2中已经学习了化学能与热能的知识,对于把化学能转变为电能的原电池组成、原理等知识已非常熟悉。
在日常生活中见到各种类型的电池,认识到生活中处处有化学,对于化学电池有着浓厚的兴趣,思维活跃,能积极主动地学习。
2、学生能力分析：通过高一必修2的学习,学生已具备一定的原电池的知识基础和设计组装简易原电池实验技能,这些都将提高学生学习本课的积极性,也为提高学生的课堂解决问题能力和实践动手能力创造了条件。
教学目标：知识与技能：理解原电池原理及形成条件。
掌握盐桥的作用。
进一步理解氧化还原反应。
过程与方法：在小组合作实验过程中,培养团结合作的探究学习观念,强化合作意识。
通过原电池装置的改进设计，提高实验探究能力。
在对单液原电池现象成因的分析过程中，增强分析问题和解决问题的能力。
情感态度与价值观在小组合作实验过程中，培养团结合作的探究学习观念，强化合作意识。
根据所学知识来主动探究未知，进一步增加学生的好奇心和求知欲，发展学生善于合作，勤于思考的科学精神。
通过对原电池原理的分析，树立辩证唯物主义的世界观。
教学重点：原电池工作原理教学难点：单液原电池的现象成因及双液原电池的工作原理教学过程：【知识介绍】介绍盐桥的构成：在U型管里装含有饱和KCl溶液和琼胶制成的胶冻，K+和Cl-在盐桥中能移动。
锌放入硫酸锌溶液组成锌半电池，铜放入硫酸铜溶液组成铜半电池，两烧杯间加一盐桥形成闭合回路【提问】改良后的原电池又是如何工作的？【多媒体动画展示】观看动画，就学生的讨论结果作总结和补充。
教案步骤3（重点）将放入稀硫酸的锌片和铜片，利用导线和电流计连接起来。
发现铜片会产生气泡这一“异常”现象。
结合示意图帮助学生分析铜片上会产生气泡的原因。
气泡是氢气，所以氢气必然由溶液中的氢离子得电子生成，是还原反应：2H+ + 2e- ==H2，此过程除了溶液中的氢离子外还需要电子。
但是由于铜并不能和稀硫酸反正反应而给出电子。
所以上述还原反应还需要其他电子来源，即锌片。
结合第二组的例子说明。
锌失去的电子是沿着导线，移动到铜上，与溶液中的氢离子结合生成氢气。
步骤4结合图例对比，原电池装置对氧化还原反应产生的影响。
即把同一个反应中的，氧化反应和还原反应分开在两个地方进行，这样氧化还原反应中转移的电子就会沿着导线定向移动，从而产生电流。
步骤5小结，规范原电池的电极反应，并且分析原电池中电子、离子的运动方向。
帮助学生理解原电池的工作原理。
环节四原电池的构成要素步骤1实验视频，水果电池。
学生观看视频，注意其中的使用道具。
在原电池中都作为那些部件。
步骤2举例说明原电池的组成部分。
并分析其中原因。
以铜锌原电池为基本模型，展示其他几组装置分析每组装置中，能否使电流表指针发生偏转的原因。
通过实验可知，发现Zn-石墨组电流表指针偏转。
石墨虽然不是金属，但是也可以导电。
可以作为还原反应的发生场所。
Zn-玻璃组电流表指针不偏转，这是因为，玻璃不能导电，不能作为电子导体，自然也就无法在玻璃电极上发生还原反应。
而使用相同材料作为电极的Zn—Zn组，电流表同样指针不偏转。
此时并没有电极反应发生。
而是锌与硫酸直接发生氧化还原反应。
帮助学生理解电子导体和离子导体在原电池的作用。
以及电极材料和电极反应。
步骤3小结：构成原电池的基本要素1.合适的电极材料2.自发进行的电极反应，只有发生电极反应，才会有电子沿着电子导体进行定向移动。
3.电子导体和离子导体，比如整体装置中的导线和电解质溶液。
了解原电池的构成要素，知道构成原电池的最基本部分都有那些。
专题练习原电池原理的综合与探究1.下列说法正确的是()A．由于铜与稀硫酸不反应，将铜片和铁片紧靠在一起后浸入稀硫酸中，铜片表面仍无气泡B．因为锌比铁活泼，当将两者相连后浸入稀硫酸中，锌片表面出现气泡C．将铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面不会出现一层铁D．为增强高压输电线的导电性，可以在铝导线束的中心加一根铜丝2.下列有关原电池的说法正确的是()A．将生铁投入稀盐酸中不能形成原电池B．镀锌铁放入稀硫酸中后，铁作负极C．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极D．铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极3.以下四位同学的观点中正确的是()A．根据反应Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计的原电池中铜作负极B．钠块与铜用导线连接后插入到稀盐酸中发现铜的表面很快有大量的气泡冒出C．根据原电池原理，可以将反应2H2＋O2===2H2O设计成原电池，且H2在负极反应D．构成闭合回路是形成原电池的必备要素之一，电子在此闭合回路中从负极流经导线到达正极，再从正极经电解质溶液流回负极4.下列关于原电池的叙述中正确的是()A．正极和负极必须是两种不同的金属B．电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极C．原电池工作时，正极与负极上都有氧化反应、还原反应发生D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极上就有0.1g氢气生成5.将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述中正确的是()A．该装置能形成原电池，其中铝是负极B．该装置能形成原电池，其中铜是负极C．该装置不能形成原电池D．以上说法均不正确6.下列关于实验现象的描述不正确的是()A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片和铁片作电极一起浸入稀盐酸中，能形成原电池，且锌作负极C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快7.如图所示装置中，观察到电流表指针偏转，X棒变重，Y棒变轻，由此判断下表中所列X、Y、Z物质，其中可以成立的是()8.按如图装置实验，若x轴表示流入正极电子的物质的量，则y轴应表示()①c(Ag＋)②c(NO)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A．①③B．③④C．①②④D．②9.有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是()A．A池中负极的电极反应为Mg－2e－===Mg2＋B．镁在A池中为负极，在B池中为正极C．B池中电子的流向：镁→铝D．原电池工作一段时间后，A池溶液的氢离子浓度减小10.依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计的原电池如图所示。
原电池（第2课时）高中化学选择性必修1第四章第一单元学习目标1.了解常见化学电源的工作原理，并能利用相关信息分析化学电源工作原理的问题；2.学会复杂电极反应方程式书写的方法；3.了解常用电池的回收处理问题。
情境导入人们是如何利用原电池的工作原理，逐步设计出理想中的化学电源呢？根据理想化学电源的特点以及不同的需求，人们不断设计出了性能各异的化学电源。
最初的普通锌锰干电池使用寿命短，科学家研究了使用寿命更长，现在广泛使用的碱性锌锰干电池；考虑到干电池无法充电，研究人员研发了可反复使用的二次电池；如果电池的活性物质储存在电池内部，就会限制电池的容量，能否从外部不断提供电极反应物，使电池能够连续不断的供电。
沿着这一思路，科学家研制了燃料电池。
电池在需求和创意的推动下，不断的向更新的方向发展，而它们的雏形都是原电池。
学习任务【任务一】认识一次电池——干电池【任务二】认识二次电池——铅蓄电池【任务三】认识燃料电池【任务四】废旧电池的回收问题学习活动【任务一】认识一次电池——干电池1.认识普通锌锰干电池【活动设计】【复习回顾】回顾原电池的构成要素：【一次电池】一次电池是放电后不可充电的电池1.认识普通锌锰干电池普通锌锰干电池是最早进入市场的实用干电池。
因其电解质溶液用淀粉糊固定化，称为干电池。
2. 分析普通锌锰干电池结构【思考讨论】结合资料和示意图分析：电极反应中的还原剂和氧化剂、电极材料、离子导体。
【填写表格】3. 分析普通锌锰干电池长期占据市场和现在逐渐被替代的可能原因。
【分析讨论】放置不同时间后的普通锌锰干电池电极反应活性物质负极：Zn正极：MnO 2 电极材料负极：Zn 正极：石墨棒 离子导体NH 4Cl 和ZnCl 2混合物【设计意图】学生应用原电池的构成要素和工作原理，结合给出的酸性干电池和碱性干电池的构造示意图以及相关资料，分析他们的工作原理，并在这个过程中学习复杂电极反应式的书写。
2.认识碱性锌锰干电池【活动设计】1.碱性锌锰干电池：容量高，能大电流连续放电。
第一节化学反应与能量变化第3课时原电池原理应用化学电源一、选择题（每小题4分，共48分）1.下图为番茄制作的水果电池，下列说法正确的是()A.一段时间后，铜片质量减小B.锌电极发生氧化反应C.电流由锌通过导线流向铜D.铜电极是该电池的负极2.下列电池不属于二次电池(可充电电池)的是()3.下列有关电池的叙述不正确的是()A.水果电池是方便实用的家用电池B.铅蓄电池是一种常用的二次电池C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D.锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄4下列说法正确的是()A.锌锰电池和碱性锌锰电池的正极材料均是锌B.锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，而碱性锌锰电池中的电解质主要是KOHC.碱性锌锰电池不如锌锰电池的寿命长D.干电池放电之后还可再充电5.下列电池工作时，O2在正极得电子的是()A B C D锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池镍镉电池6.某同学设计的原电池装置如图所示。
电池工作时，下列说法正确的是()A.锌片作正极B.盐酸作为电解质溶液C.电能转化为化学能D.电子由铜片经导线流向锌片7.利用离子反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计原电池，下列设计不合理的是()①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池③铁片、锌片、Fe(SO4)3溶液组成的原电池④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池A.①②B.②③C.③④D.②④8某原电池总反应的离子方程式是：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，利用该反应设计成原电池。
则该电池的正极、负极和电解质溶液依次是()A.Zn、Cu、ZnSO4B.Zn、Cu、CuCl2C.Cu、Zn、ZnCl2D.Cu、Zn、CuSO49下列有关锌锰干电池的说法中正确的是()A.锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳C.电流从锌流到碳棒上D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动1.汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是()A.Pb是正极B.PbO2得电子，被氧化C.负极反应是Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4D.电池放电时，溶液的酸性增强11普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，下列说法正确的是()A.石墨作负极B.锌失去电子，被还原C.电池工作时，电子从石墨经导线流向锌D.正极的电极反应为：NH＋4＋MnO2＋e－===MnO(OH)＋NH312银锌纽扣电池，其电池的电池反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag下列说法不正确的是()A.锌作负极B.正极发生还原反应C.电池工作时，电流从Ag2O经导线流向ZnD.负极的电极方程式为：Zn－2e－===Zn2＋二、非选择题（共52分）13(14分)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
