2025年高考化学一轮复习基础知识讲义（新高考通用）考点一 原电池的工作原理及应用（学生版）.pdf

【基础知识】原电池化学电源

考点一原电池的工作原理及应用

【知识模型】

1、原电池的概念及构成条件

(1)定义：将能转化为能的装置。（太阳能电池：将能转化为能）

(2)原电池的形成条件

①能自发进行的反应。

②两个不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同)。

③形成回路，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、工作原理(以锌铜原电池为例)

(1)装置变迁

名称单液原电池双液原电池

装置

电极名称负极：片正极：片

相电极反应负极：(氧化反应)正极：(还原反应)

同2＋2＋

总反应Zn＋CuZn＋Cu

点电子流向电子由经导线流向

电流流向电流由经导线流向

电解质溶液中，阴离子向迁移，阳离子向迁移

离子迁移

盐桥含饱和KCl溶液，

不方向移向正极，移向负极

移向正极，移向负极

同

2＋2＋

还原剂Zn与氧化剂Cu直接接触，Zn与氧化剂Cu不直接接触，仅有化学能转化为

点能量转化

既有化学能转化为电能，又有化学能电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间

效率

转化为热能，造成能量损耗。长。

【微点拨】

①盐桥的成分：盐桥通常是装有饱和KCl或者NHNO琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可

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以在其中自由移动

②盐桥的作用有三种：

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；

c.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定，提高电池效率。

③盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

④无论是单液原电池装置还是双液原电池装置，电子均不能通过电解质溶液（离子走水，电子走线）

3、原电池电极判断

负极正极

反应类型

得失电子

离子移向

电极材料

化合价变化

电势大小

4、原电池的应用

(1)加快氧化还原反应的速率：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互

的干扰减小，使反应速率增大。

如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加

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快Zn与稀硫酸反应的速率

(2)比较金属活动性的强弱：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)

方法：电极质量减少作负极，较活泼；有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼

(3)设计制作化学电源

①拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应

②选择电极材料：电极材料必须导电。根