第29讲 原电池、化学电源（原卷版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第29 讲 原电池、化学电源
【复习目标】
1．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。
2．能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。
3．能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如新型电池的开发等。
【知识精讲】
考点一　原电池原理
1．原电池的概念
把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。
2．原电池的构成条件
(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨，燃料电池的两个电极可以相同)。
(2)将电极插入电解质溶液或熔融电解质中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)，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。
(4)能自发发生氧化还原反应。
3．原电池的工作原理
如图是 CuZn 原电池装置：
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
电极质量变化 减小 增大
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
盐桥作用
a.连接内电路形成闭合回路
b．维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电
流
【温馨提示】
① 两装置的不同之处：
Ⅰ中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋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；
Ⅱ中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2＋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，电流效率高。
② 盐桥的作用是使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触；平衡电荷；提高电池效率。
4．电极的判断
5．原电池原理的应用
(1)设计制作化学电源
(2)加快化学反应速率
一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率增大。如在 Zn 与稀硫酸反应时加入少量
CuSO4 溶液构成原电池，反应速率增大。
(3)比较金属的活动性强弱
原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。
(4)用于金属的防护
使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可
用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。
【例题 1】如图所示原电池的盐桥中装有饱和 K2SO4溶液，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断
变浅。下列叙述中正确的是(　　)
A．b极是电池的正极
B．甲烧杯中K＋经盐桥流向乙烧杯
C．甲烧杯中溶液的 pH 逐渐减小
D．电池的总反应离子方程式为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
【例题 2】分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　)
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