全面认识原电池
原电池是将化学能转化为电能的装置。这种装置可以将氧化还原反应体系的能量储存起来，在这一装置中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域发生。
现结合氧化还原反应对教材中化学能转化为电能的实例——铜锌原电池的工作原理进行解读。
一、实验现象分析
将锌片和铜片用导线连接（导线中间接入电流表），平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，可以观察到：锌片逐渐溶解，铜片上有气泡冒出，电流表指针发生偏转。
二、实验现象解释
锌片逐渐溶解，说明锌片失去电子；铜片上有气泡冒出，说明H＋在铜片上得到电子生成氢气；电流表指针偏转，说明有电流产生。
三、工作原理解读
对铜锌原电池的工作原理，可以结合电极上发生的氧化还原反应、电路中的电流方向以及电解质溶液中离子的迁移情况三个方面进行归纳。
1. 氧化还原反应情况
在金属活动性顺序表中，锌排在氢之前，铜排在H以后，故金属活动性：锌大于铜，且锌可与酸反应置换出氢气，而铜不能。铜锌原电池中（稀硫酸做电解质溶液），锌和铜用导线连接，锌与稀硫酸发生氧化还原反应：Zn＋H2SO4==ZnSO4＋H2↑。
锌片失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－==Zn2＋，Zn被氧化为Zn2＋进入溶液中，电子经导线流入铜片，溶液中H＋在铜片上得到电子，发生还原反应：2H＋＋2e－==H2↑，H＋被还原为H2。
综上分析，铜锌原电池利用的原理是氧化还原反应：Zn＋H2SO4==ZnSO4＋H2↑，氧化反应和还原反应在两个不同的区域发生，其中氧化反应在锌片上发生，还原反应在铜片上发生。
2. 电子和电流情况
物理上规定电流的方向，是正电荷定向移动的方向。因此电流的方向与电子流动方向相反。电流输出的一极是电源的正极，而电流流入的一极是电源的负极。
铜锌原电池中电子从锌片流出经导线流入铜片，因此电流是从铜片流出经导线流入锌片，因此锌片作为负极，铜片作为正极。需要注意的是电池内部电流从锌片（负极）经电解质溶液流入铜片（正极）。
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
工作原理
（反应方程式） 负极（Zn）
正极（Cu）
总反应离子方程式：。
电子移动方向 由极经导线流向极（电流方向相反）。
离子移动方向 阳离子向极移动，阴离子向极移动。
盐桥的作用
（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．CH4 + 2O2=====点燃 CO2 + 2H2O
B．2FeCl3 + Fe === 3FeCl2
C．2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑
D．HNO3 + NaOH=== NaNO3 + H2O
【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
必修二化学第二章 第二节 化学能与电能
第1课时 化学能转化为电能
1.能举例说明化学能转化成电能的实例，并了解及应用。
2.理解原电池概念。
3.初步了解原电池工作原理及构成条件。(重点)
化学能转化为电能
阅读教材P39到P42[实践活动]内容，完成下列问题。
1．能源的分类
定义 举例
一次能源 直接从自然界中取得的能源 流水、原煤、天然气、风力、石油等
二次能源 一次能源经加工、转化得到的能源 蒸汽、电力等
2.化学能转化为电能的两种方式
(1)火电(火力发电)：
化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能；缺点：污染环境、低效。
(2)原电池：将化学能直接转化为电能；优点：清洁、高效。
3．原电池
(1)实验
实验装置
实验现象 铜片：有气泡产生
锌片：溶解变小
电流表：指针偏转
结论 有电流产生，装置中化学能转化为电能
(2)原电池概念：将化学能转变为电能的装置。
(3)铜锌原电池工作原理
电极材料 电子转移 电极反应式 反应类型
Zn 失电子 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化反应
Cu 得电子 2H＋＋2e－===H2↑ 还原反应
总电池反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(4)反应本质：原电池反应的本质是氧化还原反应。
【判断】
1．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。(×)
2．将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。(×)
3．在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌。(×)
4．原电池中阳离子向正极移动。(√)
原电池的构成条件及正负极的判断方法
1.构成原电池的“一个依据，三个必须”
2．原电池正、负极的判断方法
负极 正极
电极材料 活动性较
强的金属 活动性较弱的金属或导电的非金属
电子流动方向 电子流出一极 电子流入一极
电流方向 电流流入一极 电流流出一极
高一化学必修二原电池、化学电源
在我们高一化学必修二的学习中，原电池和化学电源可是非常重要且有趣的部分。这两个概念不仅与我们的日常生活息息相关，还为我们打开了化学世界中能量转化的神秘大门。
首先，咱们来聊聊原电池。原电池是将化学能直接转化为电能的装置。它的构成要件包括两个不同的电极、电解质溶液以及形成闭合回路。
想象一下，有两根不同的金属棒插进了一杯溶液里，这就有可能构成一个简单的原电池。比如说，锌铜原电池，锌棒和铜棒插入硫酸铜溶液中。锌比铜活泼，在这个原电池里，锌会失去电子变成锌离子进入溶液，电子就会通过外电路流向铜棒。在铜棒这一端，溶液中的铜离子得到电子变成铜单质沉积在铜棒上。这个过程中，电子的定向移动就产生了电流，我们也就得到了电能。
这里面有个关键的概念——电极反应。在锌铜原电池中，锌棒这一端发生的是氧化反应，叫做负极，电极反应式为：Zn 2e⁻ ＝ Zn²⁺ ；而铜棒这一端发生的是还原反应，称为正极，电极反应式为：Cu²⁺ ＋
2e⁻ ＝ Cu 。
原电池的工作原理其实就是氧化还原反应中的电子转移。只不过，通过特定的装置和条件，让这些电子的转移形成了电流，为我们所用。 那原电池在生活中有哪些应用呢？其实很多地方都能看到它的身影。比如我们常见的干电池，就是一种原电池。还有汽车里使用的铅蓄电池，也是利用原电池的原理来工作的。
接下来，咱们再深入了解一下化学电源。化学电源是能够将化学能转化为电能的装置的统称。常见的化学电源有一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池就是只能使用一次，放电后不能充电再用的电池，像前面提到的干电池就是典型的一次电池。干电池里常用的是锌锰电池，它里面的主要成分有锌筒、石墨棒、氯化铵和二氧化锰等。在使用过程中，锌逐渐被消耗，电池的电能也就逐渐减少，直到无法再使用。
二次电池则不同，它在放电后可以通过充电的方式使电池内部的物质发生逆反应，恢复到放电前的状态，从而能够再次使用。最常见的二次电池就是铅蓄电池。铅蓄电池在放电时，铅电极失去电子变成硫酸铅，二氧化铅电极得到电子也变成硫酸铅。而充电时，这两个电极又会分别变回铅和二氧化铅，电池就可以再次放电使用。
