2026高考化学一轮复习学案基础知识清单18原电池、化学电源教师版

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1．原电池的概念和实质

(1)概念：将化学能转化为电能的装置。

(2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能。

2．原电池的工作原理

(1)电极反应：

负极：失去电子，发生氧化反应

正极：得到电子，发生还原反应

(2)电子移动方向：从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液。

(3)离子移动方向：

①阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。

②如果有盐桥：盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。

(4)盐桥的作用：

①离子通道，形成闭合回路。

②避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减。

3．原电池的构成条件

①形成闭合回路；

②两个活性不同的电极，相对较活泼的金属作负极；

③电解质溶液或熔融电解质；

④自发的氧化还原反应（一般能对外界释放能量）。

【易错提醒】

(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属，正极材料可以为导电的非金属，例如石墨。两极材料可能参与反应，也可能不参与反应。

(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接，共同插入电解质溶液中不一定构成原电池，必须有一个能自发进行的氧化还原反应。

(3)在判断原电池正负极时，既要考虑金属活泼性的强弱，也要考虑电解质溶液性质。如Mg－Al－HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但是Mg－Al－NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al，正极为Mg。

4．原电池原理的应用

(1)设计制作化学电源

①用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目；

②分别写出正、负极的电极反应式（半反应式）；

③根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液：

a.电极材料：一般活泼金属作负极，不活泼金属（或非金属导体）作正极；

b.电解质溶液：负极电解液一般是负极金属对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。

(2)比较金属的活动性强弱

一般来说，作负极的金属的活动性强于正极金属。

如：有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b。

(3)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。在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。

(4)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。