第一节 原电池（含答案）高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）【2025-2026】高二化学同步备课学案（人教版2019选择性必修1）

中小学教育资源及组卷应用平台 第一节 原电池 内容概览 01 竞赛技巧总结 核心策略精讲，高效解题通法提炼 02 技巧针对训练 专项能力突破，弱点题型强化攻坚 03 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练 04 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训 竞赛技巧1 原电池的工作原理及其应用 一、原电池的概念 1.原电池:氧化和还原反应分别在两处进行，还原剂失去电子经外电路转移给氧化剂形成了电子的有规则定向流动，产生了电流。这种借助于自发的氧化还原反应产生电流的装置称为原电池。 2.半电池反应或电极反应：在原电池中，两个半电池中发生的反应叫做半电池反应或电极反应。 3.电池反应：总的氧化还原反应叫做电池反应。铜–锌原电池反应为：Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)。 二、原电池的组成及工作原理 1. 电极（电子转移的载体） 电极是发生氧化或还原反应的场所，分为负极和正极，其核心作用是提供电子转移的界面。 电极类型 反应类型 功能 材料特点与常见类型 负极 氧化反应（失电子） 提供电子，是电子流出的一极 通常为活泼性较强的物质或易失电子的还原剂。 ①活性电极：自身参与反应（如 Zn、Fe、Cu 等金属）； ②惰性电极：不参与反应，仅作导电载体（如 Pt、石墨 C，用于气体反应或溶液中离子的氧化还原，如燃料电池的两极）。 正极 还原反应（得电子） 接收电子，是电子流入的一极 通常为活泼性较弱的物质或易得电子的氧化剂。 ①活性电极：若正极材料不反应，可为金属（如 Cu 在锌铜原电池中）； ②惰性电极：常见于离子或气体参与的反应（如 H 还原为 H2时用 Pt/C，O2还原时用 Pt）。 注意：①电极材料选择需匹配半反应：若半反应是金属失电子（如 Zn→Zn2+），负极必为该金属；若半反应是溶液中离子反应（如 Fe3+→Fe2+），则需惰性电极（Pt/C）。 ②燃料电池中两极均为惰性电极（不参与反应），仅作催化剂和导电载体。 2.电解质溶液（离子传导的介质） 电解质溶液是内电路的核心，作用是提供自由移动的离子，实现电荷传导并参与或支持电极反应。 （1）基本要求： ①能导电（含可自由移动的离子，如酸、碱、盐溶液）； ②与电极反应匹配：要么直接参与反应（如锌铜原电池中 CuSO4溶液提供 Cu2+在正极还原），要么不参与但维持离子浓度（如燃料电池中 KOH 溶液仅传导 OH-）。 （2）常见类型： ①单液原电池：两极共享同一电解质溶液（简单但可能因直接反应效率低，如 Zn 与 CuSO4溶液直接接触会自耗）； ②双液原电池：两极分属不同电解质溶液（通过盐桥连接，避免直接反应，效率更高）。 3. 闭合回路（电子与离子的移动路径） 原电池必须形成闭合回路，包括外电路（电子移动）和内电路（离子移动），二者缺一不可。 回路类型 组成部分 电荷移动方向 功能 外电路 导线、用电器（如灯泡） 电子从负极→正极（电流方向相反：正极→负极） 实现电子定向移动，对外供电 内电路 电解质溶液、盐桥 阳离子移向正极，阴离子移向负极 平衡电极附近电荷，维持反应持续 注意：①若外电路断开（如导线未连接），氧化还原反应无法持续（仅发生局部短暂反应），无电流产生； ②内电路中离子移动是 “电荷守恒” 的关键：负极失电子后附近带正电，需阴离子移入；正极得电子后附近带负电，需阳离子移入。 4. 盐桥（双液原电池的关键组件） 盐桥是双液原电池中内电路的 “桥梁”，用于维持两池电中性，避免电解质溶液直接混合导致的反应自耗。 （1）组成：通常为含饱和 KCl（或 NH4NO3）的琼脂凝胶（K+和 Cl-迁移速率相近，且不与两极电解质反应）。 （2）作用原理：当原电池工作时，负极池阴离子过剩（如 Zn2+增多），盐桥中 Cl-移向负极池；正极池阳离子过剩（如 Cu2+减少，H+或 Cu+积累），盐桥中 K+移向正极池 ... ...