1.了解原电池的工作原理。
2.能写出电极反应式和电池反应方程式。 3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
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
电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 盐桥中离子移向 原电池反应方程式
负极 锌片 Zn －2e===Zn2 －＋＋正极 铜片 Cu2＋ 2e===Cu －氧化反应 由Zn沿导线流向Cu 还原反应 盐桥中含饱和KCl溶液， K移向正极，Cl移向负极 Zn ＋ Cu2===Zn2＋ Cu ＋＋＋－1
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 二、化学电源
1．一次电池(碱性锌锰干电池)。 碱性锌锰干电池的工作原理如图：
2．二次电池(以铅蓄电池为例)
(1)放电时的反应
①负极反应：Pb＋SO24－2e===PbSO4；
－
－
②正极反应：PbO2＋4H＋SO24＋2e===PbSO4＋2H2O；
＋
－
－
③总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 (2)充电时的反应
①阴极反应：PbSO4＋2e===Pb＋SO24；
－
－
②阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e===PbO2＋4H＋SO24；
－
＋
－
③总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4。 3．燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。
2
负极反应式 正极反应式 电池总反应式 酸性 2H2－4e===4H O2＋4H＋4e===2H2O ＋－－＋碱性 2H2＋4OH－4e===4H2O O2＋2H2O＋4e===4OH －－－－2H2＋O2===2H2O
高频考点一 原电池的形成条件及正、负极的判断 例1．有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 【变式探究】下列有关原电池的说法中正确的是( ) A．在内电路中，电子由正极流向负极
B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极 C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化
【举一反三】分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e===6OH＋3H2↑ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e===Fe2
－
＋
－
－
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋2e===H2↑ 高频考点二 有关盐桥电池原理的考查 例2．根据下图，下列判断中正确的是( )
＋－
3
A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋2e===H2↑ D．烧杯b中发生的反应为2Cl－2e===Cl2↑
【变式探究】能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
－
－
＋
－
①完成原电池甲的装置示意图(见右图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极____________________________________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是______________。 (3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在上述的材料中应选__________作阳极。
高频考点三 平衡移动与“盐桥”作用 例3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋2I
＋
－
2Fe2＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正
＋
确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
4
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原
＋
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
【变式探究】下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应―AsO34＋2I＋2H
－
－
＋
AsO33＋I2＋
－
H2O‖设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。
下列叙述中正确的是( )
A．甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转 B．甲组操作时，溶液颜色变浅 C．乙组操作时，C2作正极
D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e===2I 高频考点四 判断金属的活泼性
例4．有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )