第四章 · 第一节
原电池
化学能→电能 · 电极反应 · 构成条件

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解原电池的工作原理
  • 掌握电极名称和电极反应式
  • 理解原电池的构成条件
知识点一:原电池的原理
原电池
化学能转化为电能的装置。通过自发的氧化还原反应产生电流。
工作原理
  • 负极:较活泼金属失去电子→氧化反应
  • 正极:较不活泼金属(或导体)得到电子→还原反应
  • 电子:从负极经外电路流向正极
  • 电解质溶液:构成内电路,离子定向移动
知识点二:电极名称与反应
负极
较活泼金属,发生氧化反应(失电子)。如锌铜原电池中Zn为负极:Zn−2e⁻→Zn²⁺。
正极
较不活泼金属,发生还原反应(得电子)。如铜片上:2H⁺+2e⁻→H₂↑。
知识点三:原电池的构成条件
构成条件
①两个活动性不同的电极;②电解质溶液;③形成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应
负极
氧化(失e⁻)
活泼金属
正极
+
还原(得e⁻)
不活泼

🎬 动画讲解

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🧪 互动实验:原电池电路模拟

💡 选择不同电极组合,观察电流方向和电极反应
⚙️ 实验参数
负极反应Zn−2e⁻→Zn²⁺
正极反应2H⁺+2e⁻→H₂
电池类型有效原电池
📋 实验结论
原电池中较活泼金属为负极(失电子,氧化反应),较不活泼金属为正极(得电子,还原反应)。电子从负极经外电路流向正极,化学能转化为电能。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1锌铜原电池分析
将锌片和铜片插入稀硫酸中并用导线连接,形成原电池。指出正负极,写出电极反应式和总反应。
🔍 解题过程
1Zn比Cu活泼→Zn为负极,Cu为正极。负极:Zn−2e⁻→Zn²⁺(氧化)。
2正极:2H⁺+2e⁻→H₂↑(还原)。总反应:Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑。
✅ 负极Zn: Zn−2e⁻→Zn²⁺;正极Cu: 2H⁺+2e⁻→H₂↑;总: Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
例题 2判断原电池构成
下列装置能否构成原电池?①Cu-Cu插入稀H₂SO₄;②Zn-Cu插入无水乙醇;③Zn-Cu插入稀HCl
🔍 解题过程
1①两电极活动性相同→不能;②乙醇是非电解质→无离子导电→不能。
2③Zn-Cu活动性不同+稀盐酸是电解质溶液+闭合回路→能构成原电池。
✅ ①不能;②不能;③能构成原电池。

🚀 拓展提升

常见电池

干电池(锌-碳)、铅酸蓄电池(Pb-PbO₂/H₂SO₄)、锂电池、燃料电池(H₂-O₂)。它们都是原电池原理的应用,将化学能转化为电能。

原电池的应用

  • 制造各种化学电源
  • 金属腐蚀防护(牺牲阳极的阴极保护法)
  • 判断金属活动性(负极更活泼)
  • 加快某些化学反应速率

盐桥的作用

  • 构成闭合回路
  • 维持电荷平衡
  • 允许离子通过但不让溶液混合
  • 如KCl盐桥:K⁺和Cl⁻分别迁移

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题★☆☆ 基础
原电池是将什么能转化为什么能的装置?
A电能→化学能
B化学能→电能
C热能→电能
D化学能→热能
第 2 题★☆☆ 基础
原电池的负极发生什么反应?
A还原反应
B氧化反应
C中和反应
D分解反应
第 3 题★★☆ 巩固
锌铜原电池中(稀硫酸为电解质),电子流动方向是?
ACu→Zn
BZn→Cu(外电路)
CZn→Cu(溶液中)
D不流动
第 4 题★★☆ 巩固
原电池构成条件之一是两个电极的金属活动性必须____(填"相同"或"不同")。
第 5 题★★★ 拓展
在Zn-Cu-稀H₂SO₄原电池中,正极Cu上发生的电极反应为____(写出离子方程式)。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「原电池」的学习!

📌 核心要点:
① 原电池:化学能→电能的装置
② 负极:活泼金属,氧化反应(失电子)
③ 正极:不活泼金属,还原反应(得电子)
④ 电子:负极→外电路→正极
⑤ 构成条件:不同电极+电解质+闭合回路+自发反应