2025版 高三化学（大一轮复习 ）第28讲　原电池.docx

第28讲原电池

1．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.能够书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。

考点一原电池的工作原理及应用

1．原电池的概念及构成条件

(1)定义：将化学能转化为电能的装置。

(2)原电池的形成条件

①能自发进行的氧化还原反应。

②两个活泼性不同的电极（燃料电池的两个电极可以相同）。

③形成闭合回路，需满足三个条件：a.存在电解质；b.两电极直接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

2．原电池的工作原理（以锌铜原电池为例）

(1)图解原电池工作原理

(2)电极反应

负极：Zn－2e－===Zn2+，氧化反应；

正极：Cu2+＋2e－===Cu，还原反应。

总反应：Zn＋Cu2+===Cu＋Zn2+。

【微思考】装置中的盐桥有哪些作用？

提示：连接内电路形成闭合回路；维持两电极电势差（中和电荷），使电池能持续提供电流。

3．原电池的应用

(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（或能导电的非金属）。

(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)设计原电池：首先将氧化还原反应分成两个半反应，其次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。

根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计原电池，在方框中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液，写出电极反应式：

①不含盐桥

②含盐桥

负极：Cu－2e－===Cu2+

正极：2Fe3+＋2e－===2Fe2+

正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)放热的反应都可设计成原电池。(×)

(2)在原电池中，发生氧化反应的一极是负极。(√)

(3)构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属。(×)

(4)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。(√)

(5)实验室制备H2时，用粗锌（含Cu、Fe等）代替纯锌与盐酸反应效果更佳。(√)

题组一原电池工作原理分析

1．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流表、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是(D)

A．原电池是将化学能转化成电能的装置

B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成

C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流

D．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

解析：原电池是把化学能转化为电能的装置，故A正确；根据题图可知，原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，故B正确；该装置符合原电池的构成条件，所以该装置是原电池，放电时能产生电流，故C正确；该装置是原电池，锌是负极，铜是正极，原电池放电时电子由锌片通过导线流向铜片，故D错误。

2．（2023·山东省实验中学二诊）利用如图所示装置可观察到与铜导线连接的灵敏电流计指针明显偏转，烧杯a中裸露线头周边溶液蓝色逐渐加深。下列说法错误的是(A)

A．b中导线与硫酸铜浓溶液构成负极区，发生氧化反应

B．若a中滴加几滴稀NaOH溶液，降低溶液中Cu2+浓度，则有利于电极反应进行

C．当两侧溶液中Cu2+浓度相等时，灵敏电流计指针停止偏转

D．盐桥中的阴离子向烧杯a移动

解析：烧杯a中裸露线头周边溶液蓝色逐渐加深，说明Cu2+浓度增大，发生反应Cu－2e－===Cu2+，a中导线与硫酸铜稀溶液构成负极区，b中导线与硫酸铜浓溶液构成正极区，发生还原反应，故A错误；若a中滴加几滴稀NaOH溶液，NaOH与硫酸铜反应生成沉淀，Cu2+浓度减小，通过Cu－2e－===Cu2+补充Cu2+浓度，故B正确；当两侧溶液中Cu2+浓度相等时，不存在浓度差，没有电流产生，灵敏电流计指针停止偏转，故C正确；盐桥中的阴离子向负极移动，烧杯a为负极，故D正确。

判断原电池正、负极的四方法

依据反应类型

①失去电子的电极为负极，发生氧化反应；②得到电子的电极为正极，发生还原反应

依据电子定向移动方向和电流方向

①电子流出的电极为负极，电子经外电路流入正极；②电流流出的电极为正极，电流经外电路流入负极

依据离子移动方向

阴离子向负极移动，阳离子向正极移动

依据电极现象

一般不断溶解、质量减小的电极为负极；有固体析出、质量增加或不变或有气体产生的电极为正极

[特别提醒]原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定势——活泼金属不一定是负极，但发生氧化反应的一定是负极。

题组二原电池工作原理的应用

3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：

实验

装置

部分

实验

现象

a极质量减小；b