原电池高三知识点原电池是高三物理课程中的重要知识点之一。
本文将介绍原电池的定义、组成、工作原理以及应用领域等内容，并分析其在现实生活中的作用。
以下是对原电池的详细介绍。
一、定义原电池是将化学能转化为电能的一种装置。
它是利用两种不同金属之间的化学反应产生电能的装置，通过这种装置可以将化学能转化为电能。
二、组成原电池由两个不同金属的电极和介质构成。
其中，一个金属电极称为阳极，另一个金属电极称为阴极。
两个电极之间由电解质（或电池液）填充，以促进化学反应。
有机质分成固态发电池和液态发电池。
三、工作原理原电池的工作原理基于两种金属之间的化学反应。
当两种金属连接并与电解质接触时，会发生氧化还原反应。
其中，阴极上的金属离子被还原成金属原子，同时，在阳极上的金属原子被氧化成金属离子。
这些化学反应释放出的自由电子会在电路中形成电流，从而产生电能。
四、应用领域原电池在现实生活中有着广泛的应用领域。
其中，最常见的应用之一是在电子设备中使用。
例如，手机、手表、遥控器等小型电子设备通常使用原电池作为电源。
此外，原电池还可用于点火装置、闪光灯以及一些便携式工具等。
在交通工具中，原电池也常用于汽车的启动器以及混合动力车辆的电力系统中。
五、作用分析原电池在现代生活中起着不可或缺的作用。
它为我们提供了便捷的电源解决方案，使得我们可以随时随地使用各种电子设备。
在紧急情况下，原电池还能够提供电力供应，例如断电时可使用便携式原电池进行照明。
此外，原电池的节能环保特性也是其重要作用之一。
相比传统的电源方式，原电池在使用过程中不会产生排放物，对环境的影响较小。
六、总结原电池作为高三物理课程中的重要知识点，是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个不同金属的电极和介质构成，通过化学反应将化学能转化为电能。
原电池被广泛应用于电子设备、交通工具等领域，为我们的现代生活提供了便利。
在使用过程中，原电池具有节能环保的特点，对环境的影响较小。
通过对原电池的学习和了解，我们可以更好地理解和应用它在实际生活中的作用和意义。
选修Ⅳ第1章第3节化学能转化为电能—原电池复习课【教材分析】原电池是在必修教材内容的基础上的进一步拓宽和加深，也是对氧化还原反应的拓展。
与工业生产、人们的生活联系密切。
通过对蓄电池、燃料电池、干电池的分析，探讨化学能与电能相互转化的关系和对人类社会的重要意义。
通过对金属腐蚀的原因的学习，从本质上弄清金属的腐蚀，找到金属防护的方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。
【教学目标】一知识与能力1、进一步加深学生对原电池原理的理解。
2、能正确的书写原电池的极反应方程式。
2、能用原电池原理解释金属的腐蚀与防护问题。
二过程与方法通过学生的交流、合作，体现运用原电池解决实际问题的过程，学会分析解决实际问题的方法。
三情感与价值观1、发展学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。
2、认识化学对于社会、生活和生产的意义。
【教学重点】1、原电池原理的进一步理解。
2、电极反应方程式的书写。
【教学难点】电极反应方程式的书写【教学方法】练习法、讲授法、讨论法【教学手段】学生分组实验多媒体教学课件【设计思路】先通过原电池原理实际应用的两个练习题，让学生进一步领会原电池的实际意义。
并通过对这两个练习的归纳、总结深化对原电池原理的理解，总结出电极反应方程式书写的方法。
最后再由一个综合性训练题，对本节和本章的关系进行总结。
以达到整合本章，深化本节的目的。
【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图练习导入展示：练习1、如图：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：试管内液面下降，则溶液呈现_____性，电极反应方程式：负极：______，正极：______。
若试管内液面上升，则溶液呈_____性，发生_____腐蚀，电极反应方程式，负极：__________，正极：______________。
此时的原电池反应为答案：酸析氢做练习1、巩固原电池的基本Fe―2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑弱酸性、中性或碱2Fe―4e-=2Fe2+ 2H2O+O2+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2练习2、航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能，轻便和不污染环境等优点。
一、原电池的工作原理装置特点：化学能转化为电能;①、两个活泼性不同的电极；形成条件：②、电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应；原③、形成闭合回路或在溶液中接触电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极：用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子；发生氧化反应; 原基本概念：正极：用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应;理电极反应方程式：电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应：负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl特点：电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应：负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-＋2MnOOH 氢氧化氧锰总反应：2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2＋2MnOOH溶解不断电极：负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加；使用寿命提高 电解液：由中性变为碱性离子导电性好;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应：PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点：电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池；其它 负极材料：Cd ；正极材料：涂有NiO 2,电解质：KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为： 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途：质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃 料 电极反应产物不断排出电池;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料：除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池：总反应：O2+2H2=2H2O 特点：转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总：介质电池反应2H2 +Ｏ２= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池：固体电解质介质电池反应： 2H2 +Ｏ２= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2－负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为：负极：CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应：CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极：2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极：13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应：2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水： 负极：4Al -12e- = 4Al 3+ 正极：3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应：4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述： 腐蚀危害：腐蚀的本质：M-ne -→M n+氧化反应分类：化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义：因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+； 吸氧腐蚀： 正极C ：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应：2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应：4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+；析氢腐蚀： 正极C ：2H ++2e -=H 2↑总反应： Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素：金属本性、介质;金属的防护： ①、改变金属的内部组织结构；保护方法： ②、在金属表面覆盖保护层；③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程; 装置特点：电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极；形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极：与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极：与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应：原理：谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序： 阳极：阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极：阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理：4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果：在两极上有新物质生成;总反应：2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连； ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连；用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极：Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极：Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理： Ni-2e -=Ni 2+阳极泥：含Ag 、Au 等贵重金属； 电解液：溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点：纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法：镀层金属与电源正极相连作阳极； 将待镀金属与电源负极相连作阴极；电镀： 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理：阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ；Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业：镀件预处理→电镀液添加剂→装置：现象 ①、阴极上有气泡；②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝；电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前： NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极；2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后： 阳极C ：Cl -、OH -移向阳极；2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应：2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成：阳极：金属钛网涂有钌氧化物；阴极：碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜：只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过；电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置：食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程： 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂：除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制： 加Na 2CO 3：Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH ：Mg 2++2OH -=MgOH 2↓；Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
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。
