高考化学 第17讲 原电池 化学电源课件

②电解质溶液的选择
电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或
者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发 生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反 应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)， 则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电 极材料相同的阳离子。如在铜锌硫酸构成的 原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电 解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶 液中。
1．原电池正负极的判断方法 (1)根据氧化还原反应的原理来判断
正极：接收电子发生还原反应的电极，负极： 提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池 中，锌失去电子，所以锌是负极。
(2)由两极的相对活泼性判断
正极：一般为相对活泼性较差的金属或导电的非 金属；负极：一般为相对活泼性较强的金属。能 够用这种方法判断正负极的原电池，其负极材料 要和电解质溶液发生反应，如MgAlHCl构成的 原电池中，负极为Mg，但MgAlNaOH构成的原 电池中，负极为Al。
(3)根据电子或离子的移动方向判断
根据外电路中自由电子的运动方向判定：电 子流出的为负极，流入的为正极；根据内电 路中自由离子的运动方向判定：阳离子移向 的为正极，阴离子移向的为负极。
2．电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写
(2)复杂电极反应式的书写
正负极反应式相加得到电池反应的总方程 式，若能写出已知电池反应的总方程式， 可以减去较易写出的电极反应式，从而得 到较难写出的电极反应式。
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发 生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐 蚀
【解析】 反应①中的氧化剂只有O2而没 有H2O，因为H2O中的氢、氧元素的化合价 均未发生变化，B错。C项中两种活泼性不同 的金属相接触，较活泼的易发生腐蚀，故C 项错误。钢铁在潮湿的空气中主要发Байду номын сангаас的是 电化学腐蚀，D错误。

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3.单池原电池和盐桥原电池的对比
图1和图2装置的相同点:正、负极,电极反应式,总反应式,反应现象。 不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反 应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了 热
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能 ,装置的温度会升高。 图2中Zn和CuSO4溶液不直接接触,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。 4.原电池原理的应用 (1)比较金属的活动性强弱 原电池中,一般活动性相对较强的金属作 负极 ,而活动性相对较弱的 金属(或导电的非金属)作 正极 。 (2)加快化学反应速率 由于形成了原电池,导致反应速率 加快 。
解析 原电池中阴离子向负极移动,A错误;熔融的K2CO3中没有OH-,B错
误;CO
2 3
是 电池内的导电微粒,C正确;p产pt精生选1
mol水,转移电子21.原电池正、负极的判断
注意 原电池的正、负极不仅跟电极材料有关,还与电解质溶液的性质
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有关,如Mg、Al在稀硫酸中构成原电池时,Mg作负极,Al作正极,但若以
NaOH溶液为电解质溶液,则Al为负极,Mg为正极。
2.原电池电极反应式的书写
Ⅰ.一般电极反应式的书写
(1)确定原电池的正、负极上的反应物质。
(2)电极反应式的书写
①负极:失去电子生成阳离子;若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不
共存,则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池负极反应式为Pb+S
O
-2 2

原电池作为化学电源的组成部分
原电池是化学电源的核心部分，通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
原电池在化学电源中的能量转化
原电池通过电极反应将化学能转化为电能，同时伴随着热能、光能等其他形式的能量转化。
化学电源对原电池性能影响
化学电源对原电池电压的影响
01
化学电源的电压取决于原电池中电极材料的性质和电解质溶液
探讨两者关系的意义
深入了解原电池与化学电源的关系有助于更好地设计和优化 化学电源，提高电源的效率和稳定性，同时也有助于更好地 理解原电池的工作原理和性能特点，为高考化学复习提供有 力支持。
04
实验设计与操作技能培养
原电池制作实验设计思路及步骤
实验目的：通过制作原电池，了解原 电池的工作原理和构造，培养实验设
工作原理
通过氧化还原反应而产生电流的装置，通常由正极、负极、电解质溶液和导线 构成。
原电池构成条件与类型
构成条件
类型：根据电解质溶液的不同，原电池 可分为酸性、碱性、中性、熔融盐等类 型。
两电极间构成闭合回路。
有两种活动性不同的金属（或其中一种 为非金属导体）作电极。
电极材料均插入电解质溶液中。
典型原电池示例分析
非选择题解题思路展示和范例剖析
范例剖析
【例1】(2022年全国高考化学试题)一种新型电池——钠硫电池，其总反应为 $2Na + xS rightleftharpoons Na_{2}S_{x}$，则下列说法正确的是( )
非选择题解题思路展示和范例剖析
A. 该电池放电时， $Na^{+}$向负极移 动
计和操作技能。
实验材料：电极材料（如锌片、铜片 ）、电解质溶液（如稀硫酸）、导线
、电流表等。

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自测3 充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接? 答案 充电时,充电电池的正极与外接电源的正极相连接,充电电池的 负极与外接电源的负极相连接。
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自测4 (1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时,工作一段时间
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考点突破
考点 原电池正、负极的判断及电极反应式的书写
1.原电池正、负极的判断
电极材料 电子流向 离子移动方向 发生的反应 反应现象
高考化学总复习原电池化学电源的一极 阴离子移向的一极
氧化反应 一般质量减小
正极 一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属
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自测2 请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱。请
写出电极反应式:负极
,正极
,并画
出实验装置图,要求用烧杯和盐桥,并标出外电路电子流向。
答案 Cu-2e-
Cu2+ 2Fe3++2e-
2Fe2+
L
(标准状况)。
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答案 (1)①2H++2e- H2↑ 增大 ②甲池中:左—Fe,右—C;乙池中:左—Fe,右—C (2)①FeO24+4H2O+3e- Fe(OH)3+5OH- ②6.72
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