常见化学电源的种类及其工作原理

20原电池和化学电源一、考纲要求1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

二、原电池的工作原理1. 原电池的基本概念（1）概念：原电池就是将转变成的装置。

（2）本质：通过自发进行的氧化还原反应，使反应中电子转移而产生电流，反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生，这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。

（3）形成条件：① 活动性不同的两电极（连接）：较活泼的金属作为负极，发生氧化反应，电子流出；较不活泼的金属或能导电的非金属(如石墨等)做正极，发生还原反应，电子流入，电极本身不发生改变；② 电解质溶液（插入其中并与电极自发反应）；③ 电极形成闭合电路；④ 能自发的发生氧化还原反应（有明显电流时需要此条件）。

★【注意】① 不能形成“活泼金属一定做负极”的思维定势，原电池中判断电极时的利用的是两电极的相对活泼性；② 原电池中，电池材料可能与电解质发生反应，也可能与电解质不反应；③ 形成闭合回路的方式有很多，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触；④ 有的原电池产生的电流比较大，可以对外做功；而有的原电池电极上发生的反应很慢，产生的电流极其微弱，不能对外做功。

2. 原电池的反应原理（1）电极反应：负极：金属电子，化合价，发生。

正极：溶液中离子电子或氧气得电子（吸氧腐蚀），化合价，发生。

正负极共同反应为发生氧化还原反应。

（2）电荷流向：外电路——电子由沿流向，电流则由沿流向负极。

内电路——阳离子向电极的移动，阴离子向电极移动，从而实现电荷的移动。

（3）原电池的判定：先分析有无外接电源，有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电池；再依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”：一看电极，两极为导体且活泼性不同；二看溶液，两极插入电解质溶液中；三看回路，形成闭合回路或两极接触。

第2讲原电池化学电源复习目标知识建构1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

一、原电池1.概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

2.形成条件(1)能自发进行的氧化还原反应，一般是活泼性强的金属与电解质反应。

(2)电极，一般是活泼性不同的两电极。

(3)电解质溶液或熔融电解质。

(4)形成闭合回路。

3.工作原理(以铜锌原电池为例)。

(1)两种装置①装置Ⅰ中Zn与Cu2＋直接接触，会有部分Zn与Cu2＋直接反应，部分化学能转化为热能；②装置Ⅱ中不存在Zn与Cu2＋的直接反应而造成能量损耗，电流稳定，且持续时间长。

(2)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片Cu2＋＋2e－电极反应Zn－2e－===Zn2＋===Cu 反应类型氧化反应还原反应盐桥中离盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极子移向(3)带电粒子移动方向及闭合回路的形成(4)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：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。

③盐桥中离子移向与电解液中离子流向保持一致。

4.原电池原理的应用(1)比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属(或非金属导体)。

(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。

(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。

(4)设计制作化学电源。

【判一判】判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)NaOH溶液与稀硫酸的反应是自发进行的放热反应，此反应可以设计成原电池()(2)在原电池中，发生氧化反应的是正极()(3)Mg—Al形成的原电池，Mg一定作负极()(4)原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，再通过电解质溶液流回负极()(5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动()(6)带有“盐桥”的原电池一般比不带“盐桥”的原电池效率高()答案(1)×(2)×(3)×(4) ×(5)×(6)√二、化学电源1.一次电池碱性锌锰电负极材料：Zn。

化学电源种类及应用范围 -回复
化学电源根据工作原理和电解质种类的不同，可分为多种类型，
常见的有：
1. 锂离子电池：广泛应用于手机、笔记本电脑、无人机等便携
设备中，具有高能量密度、长寿命和较小体积的特点。

2. 镍镉电池：主要应用于航空航天、军事装备、电动工具等领域，具有高性能、高可靠性和长周期寿命等特点。

3. 铅酸蓄电池：常见于汽车蓄电池、UPS备用电源等设备中，具有较低成本、良好的循环寿命和较高的放电能力。

4. 锌-空气电池：适用于耳聋助听器、电动自行车等设备，具有
高能量密度、长工作时间和较低成本的特点。

5. 燃料电池：被广泛应用于电动汽车、船舶和微型电子器件等
领域，根据燃料种类的不同，可以分为氢燃料电池、甲醇燃料电池等。

以上只是一些常见的化学电源种类及其应用范围，随着技术的不
断发展，新型的化学电源也在不断涌现，为各个领域的电力需求提供
更多选择。

电化学中的化学电源的种类
电化学是研究化学反应和电流之间关系的科学。

化学电源是一种将
化学能转化为电能的装置。

化学电源可以分为以下几类：
1. 原电池
原电池是最简单、最基本的化学电源。

它是由两个不同金属构成的电
极和它们之间的一种电解质溶液组成。

当两个金属与电解质发生反应时，会产生电动势，从而产生电流。

2. 电解池
电解池是一种将电能转化为化学能的装置。

它由两个电极和一个电解
质组成。

当在电解质中施加电压时，电解质中的离子将移动到电极上，发生氧化还原反应，从而转化成化学能。

3. 燃料电池
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，它通过氧化还原反应，在不燃烧的情况下将燃料转化为电能。

燃料电池的种类包括氢气
燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池等。

4. 太阳能电池
太阳能电池是一种将阳光能转化为电能的装置。

它利用半导体材料吸收光子的能量，将其转化为电子能，从而产生电流。

5. 电池组
电池组是由多个电池单元组成的电源，可以为大型设备提供稳定的电源。

电池组的种类包括铅酸电池组、镍氢电池组、锂离子电池组等。

以上是电化学中常见的化学电源种类，每种电源都有自己独特的应用场景和优点。

而现代社会对电力的需求愈发增长，化学电源在生活和工业中的应用前景将更为广阔。