第16讲原电池（讲）解析版【公益公众号：筱雅同学】.pdfVIP

第16讲原电池

【学科核心素养】

变化观念与平衡思想：认识原电池反应的本质是自发的氧化还原反应；能多角度、动态地分析原电池

中物质的变化及能量的转换。

证据推理与模型认知：能利用典型的原电池装置，分析原电池原理，建立解答原电池问题的思维模型，

并利用模型揭示其本质及规律。

科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会热点问题做出

正确的价值判断与分析。

【核心素养发展目标】

1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

【知识点解读】

知识点一原电池的工作原理及应用

1.概念和反应本

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.构成条件

(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：

①电解质溶液；

②两电极直接或间接接触；

③两电极插入电解质溶液中。

3.工作原理

以锌铜原电池为例

(1)反应原理

电极名称负极正极

电极材料锌片铜片

电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu

反应类型氧化反应还原反应

电子流向由Zn片沿导线流向Cu片

盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极

(2)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）单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比

名称单液原电池双液原电池

装置

相同点正、负极电极反应，总反应式，电极现象

还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅

不同点既有化学能转化为电能，又有化学能转有化学能转化为电能，避免了能量损耗，

化为热能，造成能量损耗故电流稳定，持续时间长

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)。

(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

①首先将氧化还原反应分成两个半反应。

②根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。

知识点二常见化学电源及工作原理

一、一次电池：只能使用一次，不能充电复原继续使用

1.碱性锌锰干电池

总反应：Zn＋2MnO＋2HO===2MnOOH＋Zn(OH)。

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负极材料：Zn。

电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)。

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正极材料：碳棒。

电极反应：2MnO＋2HO＋2e－===2MnOOH＋2OH－。

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2.纽扣式锌银电池