课时2 原电池 化学电源
[2018备考·最新考纲]
1．理解原电池的构成、工作原理及应用。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。
考点一 原电池的工作原理及其应用 (考点层次A→自学、识记、辨析)
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
装置图 电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 离子迁移方向 电池反应方程式 2＋负极 锌片 Zn －2e===Zn 氧化反应 由锌片沿导线流向铜片 阴离子向负极迁移； 阳离子向正极迁移 Zn ＋ Cu===Zn＋ Cu 还原剂Zn与氧化剂Cu直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗 2＋2＋－2＋2＋正极 铜片 Cu＋ 2e===Cu 还原反应 －两类装置的不同点 Zn与氧化剂Cu不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长 2＋提醒：①在原电池中活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。如Mg－Al
1
－NaOH溶液组成的原电池，Al作负极。
②自发发生的氧化还原反应并不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。 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 设计的原电池为：
VS
教材高考
1．(SJ选修4·P461改编)当铜锌原电池产生电流时，下列说法正确的是( ) A．阳离子移向Zn极，阴离子移向Cu极 B．电子由Cu电极流向Zn电极 C．电流由Zn电极流向Cu电极
D．阴离子移向Zn电极，阳离子移向Cu电极 答案 D
2.(RJ必修2·P42“实践活动”改编)如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是( )
A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2 B．水果电池的化学能转化为电能
2
C．此水果发电的原理是电磁感应
D．金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片 答案 C
3．(溯源题)(2016·上海化学，8)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示③。
①铜棒的质量 ②c(Zn) ③c(H) ④c(SO4)
探源：本考题源于教材SJ选修4 P13“图1-9 铜锌原电池构造和原理示意图”，对原电池的工作原理进行了考查。
[诊断性题组]
1．基础知识判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极(√) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强(×)
(3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应(×) (4)其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长(√) (5)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生(×) (6)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(×)
(7)在内电路中，电子由正极流向负极(×)
(8)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(×)
2．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( )
2＋
＋
2－
A．(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极
3
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===Fe D．(4)中Cu作正极，电极反应式为2H＋2e===H2↑
解析 (1)中Mg作负极；(2)中Al作负极；(3)中铜作负极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH。 答案 B
3．(2017·广东粤西四校联考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )
－
－＋
－－
2＋
－－
A．一段时间后，铜棒上有红色物质析出 B．正极反应为：Zn－2e===Zn C．在外电路中，电流从负极流向正极 D．盐桥中的K移向ZnSO4溶液
解析 Cu为正极，电极反应为Cu＋2e===Cu，铜棒上有红色物质析出，A项正确，B项错误；在外电路中，电流从正极流向负极，C项错误；CuSO4溶液中c(Cu)降低，故盐桥中的K移向CuSO4溶液，D项错误。 答案 A
4．某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。
(1)给你一只电流表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极。
(2)
一
段
时
间后，铝片发生的电极
反
应
式
是
＋
2＋
2＋
－
＋
－
2＋
________________________________________________________________；
镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极产生的主要反应的电极反应式为_________________________________________________________________。
解析 铝能够与NaOH溶液反应，所以作原电池的负极，而镁与NaOH溶液不反应，故作原电池的正极。
4
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