化学：原化学电池的工作原理知识精讲（苏教版选修）

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1、化学：原化学电池的工作原理知识精讲（苏教版选修6）【本讲教育信息】一.教学内容：原电池的工作原理二.教学目标1、掌握原电池的工作原理、构造特点；2、能正确书写原电池的电极反应式及电池总反应方程式。三.教学重点、难点原电池的构造原理及电极反应式和电池总反应方程式。四.知识分析（一）原电池的构造特点：原电池是把化学能转化成电能的装置。原电池由活泼性不同的金属或金属与非金属组成电极，连接两根电极的导线，以及电解质溶液等组成。说明：1、原电池的一般构成条件是：①由活泼性不同的材料作电极；②有电解质溶液，且要形成闭合电路；③氧

2、化还原反应能够自发进行。2、组成原电池的电极一般可以是活泼性不同的金属或金属与非金属，原电池的工作原理是发生了氧化还原反应，电极本身可以参加电极反应，也可以不参加电极反应，故负极不一定是活泼金属。但实际上在许多原电池中，我们可以根据电极反应式来判断电极名称，如：燃料电池中，发生氧化反应的属于负极，发生还原反应的属于正极，负极不一定是活泼金属，也就不一定符合活泼性不同的金属或金属与非金属这个条件。3、与高一化学所学的原电池的结构相比，主要区别在于“盐桥”。通过“盐桥”将两个半电池相连而构成原电池，将两种电解质溶液通过盐

3、桥相连，使电解质溶液不直接接触，降低了液面的接界电势，同时，盐桥中也装有电解质溶液，还可以起到导电的作用。盐桥中的电解质要求浓度较高，且阴、阳离子迁移速度应差不多，一般用饱和氯化钾溶液的琼脂。4、使用“盐桥”后，原电池一般采用如下表达方法（以铜锌原电池为例）：（－）Zn∣Zn2－（1mol/L）║Cu2＋（1mol/L）│Cu（＋）一般情况下负极在左，正极在右，其中“∣”表示电极材料与电解质溶液的界面，“║”通常表示盐桥，必要时，可以加注溶液的浓度。（二）原电池的工作原理：通过氧化还原反应，把化学能转化为电能.说明：

4、1、化学反应中能量的转化形式有多种，可以转化为热能，如燃烧过程放出大量的热；可以转化为光能，如化学反应中常伴随有发光现象；可以转化为动能，如利用化学能使汽车等交通工具行驶等；还可以通过原电池反应，把化学能转化为电能.2、原电池中较活泼金属作原电池的负极，还原性较强，是向外电路提供电子的电极，用“－”表示，发生氧化反应；较不活泼的金属作原电池的正极，某些微粒氧化性较强，从外电路获得电子，用“＋”表示，发生还原反应。3、原电池中电极反应和电极反应式的书写：原电池的电极反应式，实际上是氧化还原反应的两个半反应，即氧化反应和

5、还原反应在两极上发生。原电池反应：在电解质溶液中，在正负极上发生两极反应的电子得失总数相等，通过的电子的电量相同，将正负两极的电极反应相加，即可得原电池反应.4、利用原电池反应原理，可以判断不同金属（或阳离子）的还原性（或氧化性）相对强弱：在原电池中，作负极的金属的活泼性较强，在电极反应中失去电子，发生氧化反应；氧化性强的阳离子在正极得到电子，发生还原反应.5、金属的失电子的难易程度一般按照金属活泼性顺序表由易到难，而溶液中的金属阳离子的得电子难易，则正好与金属活泼性顺序表相反.6、在原电池的电极反应中，并不都是较活

6、泼的金属作负极，有时还必须根据组成原电池的电极材料和电解质溶液来判断原电池的正负极材料和反应.如：由镁、铝以及氢氧化钠溶液组成的原电池，此时，作为负极材料的就是铝，而不是活泼性更强的镁，主要是因为铝可以与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，而镁不能.7、原电池正负极的判断方法：①据组成原电池的两极的材料判断：一般为活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；②据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极，而电子流动方向是由负极流向正极；③据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断：在原电池的电解

7、质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；④据原电池两极发生的变化判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，而正极总是得电子发生还原反应；⑤据现象判断：溶解的一极为负极，增重或者有气泡放出的一极为正极.【典型例题】例1.有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈.将铜浸入B的盐溶液中无明显变化.如将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是＿＿＿＿＿＿.解析：根据原电池原理：活泼金属作负极，被腐蚀，所以A

8、、B中活泼性A>B；A、D与等浓度盐酸反应时D比A剧烈，所以D>A；铜与B的盐溶液不反应，而与C反应置换出D，说明活泼性B>C.即D>A>B>C.本题旨在应用原电池原理，判断金属活泼性的强弱.解此类题首先要明确判断金属活动性的方法，抓其规律，中学阶段主要有以下几条：①应用原电池原理，作负极的金属的活动性比作正极的金属的活动性强；②与同浓度同种酸