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2027届高考化学第一轮复习
第三章 化学反应与能量转化
第2讲 原电池原理
第1课时 原电池基本原理
电
化学
有的题目将：发生氧化反应的一极也统称阳极(原电池中负极),发生还原反应的一极统称阴极(原电池中正极)
整合必备知识
考点一 原电池的构成及工作原理
一般条件而已（别太当真，较真他就错了）
注　离子导体可以是电解质溶液、熔融电解质或固态离子导体，只能传导离子。
构建原电池模型(以锌铜原电池为例)
一般简记做：两极一液成回路
只要两个半反应是氧化还原即可，总反应不一定是氧化还原反应
1.
2.
没工作时是非闭合的，工作时才闭合
思维方法提升
还原
阳
一般记作：电子不下水，离子不上岸
看清楚是问电子方向还是电流方向
单液原电池和含盐桥原电池对比有何不同？哪种更好？
一般情况：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
记住基本模型，考查点无外乎三个三：三方向，三反应，三现象
3.盐桥的组成及在原电池中的作用
整合必备知识
盐桥中的试剂选择问题，2020高考考过，注意防止与溶液的反应，还要考虑离子迁移问题，盐桥另一个作用是消除液接电势。
原电池中盐桥的作用
(1)构成闭合回路，形成原电池。
(2)避免电极与电解质溶液直接反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。
(3)盐桥中的阴、阳离子定向迁移，使溶液保持电中性，反应持续进行，能长时间稳定放电。（其实，还有消除液接电势的作用——目前高考未考）
强
弱
A
B
正
整合必备知识
4.原电池原理的应用
能力拓展提升
不同活泼性金属电极电势不同，一般越活泼电极电势越低，两种金属活泼性差异越大，电源电动势（电势差）越大
其他电极如：参比电极、修饰电极转盘电极、辅助电极等
通过物理知识可知：负极的电势比正极电势低
电极与溶液的电势差就是电极电势
课本P15
Ｒ——气体常数，8.314J-1.Kmol-1
Ｆ——法拉弟常数，96490C.mol-1
Ｔ——绝对温度，Ｋ
n——电极反应得失的电子数
应用能斯特方程式时，应注意以下几点：
1．若电极反应式中有纯固体、纯液体或介质水时，它们的浓度不列入方程式中；气体物质用分压，即101.325kPa的倍数表示。
2．若电极反应式中氧化型、还原型物质前的系数不等于1时，则在方程式中它们的浓度项应以对应的系数为指数。
3． 氧化型、还原型物质包括与它们同存在的有关物质。
能力拓展提升
【拓展提升】 能斯特（Nernst）方程式
一个电极的电极电位的大小与温度、浓度间的关系可用能斯特方程式表示：
1.原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极
(　　)
2.原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数
(　　)
√
√
√
×
3.图1能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移(　　)
4.图2能实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑(　　)
这个用一定描述，真的对吗？
一、原电池的构成及工作原理
1.如图所示原电池的反应原理为2N＋Zn===Zn2+＋2NH3↑＋H2↑。下列说法正确的是
A.石墨为电池的负极
B.电池工作时Zn逐渐被消耗
C.电子由石墨电极经外电路流向Zn电极
D.反应2N＋Zn===Zn2+＋
2NH3↑＋H2↑在负极上发生
√
提升关键能力
2.控制合适的条件，可使反应2Fe3+＋2I－　　2Fe2+＋I2向不同的方向进行，改变电极反应。
(1)反应开始时，乙中石墨电极的名称：　　　，反应类型：　 　　　；甲池中发生　　　(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_______
　　　　　　。
(2)一段时间后，电流表读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作　　(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为______
　 。
负极
氧化反应
还原
＋e－===Fe2+
正
Fe3+
I2＋
2e－===2I－
判断正负极的一般方法
二、设计原电池（画图，高考考过画原电池和电解池的装置图，要掌握）
3.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：　　　　　　　　 正极：　　　　　　　　
Cu－2e－===Cu2+
Fe3++e－===Fe2+
设计原电池。
①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池反应的特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
考点二 突破电极反应式的书写
3.有如图所示的四个装置，回答相关问题：
(1)图①中，Mg作　 极。
(2)图②中，Mg作　 极，写出负极反应式：　　　 　，正极反应式：　　 　　，总反应的离子方程式：
　　　　　　 　。
负
正
Al+4OH－－3e－===[Al(OH)4]－
2H2O+2e－===2OH－+H2↑
2Al+2OH－+6H2O===2[Al(OH)4]－+3H2↑
(3)图③中，Fe作　　　极，写出负极反应式：__________________，正极反应式：　　　 　，总反应的化学方程式：
　　　 　 。
(4)图④装置能否构成原电池？　　　(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为　　 ，电极反应式为　　 　　(若不能构成原电池，后两问不用回答)。
正
Cu－2e－===Cu2+
N+2H++e－===NO2↑+H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
能
Cu
O2+4e－+2H2O===4OH－
提升关键能力
4.根据电池反应书写电极反应式。
(1)碱性铁电池的电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
负极反应式：　 　　　，正极反应式：___________　　　　
_____________________________。
(2)一种锂电池的反应为CoO2+LiC6===LiCoO2+C6，Li原子嵌入电池负极材料碳(C6)中。
负极反应式：　 　　　，正极反应式：__________________　　　　
_________。
Zn－2e－+2OH－===Zn(OH)2
Fe+
4H2O+3e－===Fe(OH)3+5OH－
LiC6－e－===Li++C6
CoO2+Li++e－===
LiCoO2
(3)Mg AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式：2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl－。
负极反应式：　　　 ，正极反应式：　 　　　。
Mg－2e－===Mg2+
AgCl+e－===Ag+Cl－
提升关键能力
(1)电极反应式书写的一般方法
(2)已知总反应式的复杂电极反应式的书写方法
①首先写出较简单的电极反应式。
②复杂电极反应式=总反应式－简单电极反应式。
③注意电子守恒。
1.(2024·北京，3)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时，向负极方向移动
C.MnO2发生氧化反应
D.锌筒发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2+
√
2.(2023·广东，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是
A.Ag作原电池正极
B.电子由Ag经活性炭流向Pt
C.Pt表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e－===4OH－
D.每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－
√
提升关键能力
3.(2023·海南，8)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是
A.b电极为电池正极
B.电池工作时，海水中的Na+向a电极移动
C.电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗1 kg Al，电池最多向外提供37 mol电子的电量
√
4.(2024·新课标卷，12)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时，下列叙述错误的是
A.电池总反应为2C6H12O6+O2===2C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转
　变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖，理论上a电极有0.4 mmol电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
√
5.(2021·重庆，13)CO2电化学传感器是将环境中CO2浓度转变为电信号的装置，工作原理如图所示，其中YSZ是固体电解质，当传感器在一定温度下工作时，在熔融Li2CO3和YSZ之间的界面X会生成固体Li2O。下列说法错误的是
A.C迁移方向为界面X—→电极b
B.电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的
　物质的量之比为1∶1
C.电极b为负极，发生的电极反应为2C－
　4e－===O2↑+2CO2↑
D.电池总反应为Li2CO3===Li2O+CO2↑
√
P160

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