文档内容
考点 18 原电池 化学电源
(核心考点精讲精练)
一、3年真题考点分布
考点内容 考题统计
2023广东卷6题，2分；2023山东卷11题，4分；2022全国甲卷12
原电池原理综合应用 题，6分；2022山东卷13题，4分；2021广东卷9题，2分；2021山
东卷10题，2分；
2023辽宁卷11题，3分；2023全国甲卷10题，6分；2022辽宁卷14
题，3分；2022福建卷9题，4分；2021河北卷9题，3分；2021辽
新型二次电池
宁卷10题，3分；2021浙江1月选考22题，2分；2021浙江6月选
考22题，2分；2021湖南卷10题，3分；
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看，一般从原电池工作原理的应用、二次电池和多池串联等角度考向进行考查。
考查点主要集中：一是电极反应式或总方程式的正误判断；二是粒子或粒子的移动方向判断；三是工作过
程中及工作后电解质、电极质量的变化的判断；四是隔膜的类型及作用；五是定量计算，已知转移电子的
物质的量求产物或反应物的物质的量，或者已知产物或反应物的物质的量的变化求转移电子的物质的量。
【备考策略】
(1)回归教材，以教材为重点，而不是一味地机械刷题。不论多么复杂陌生的情境，多么复杂新颖的装
置，都离不开教材中原电池的模型。
(2)重视常考点的备考，如电极名称的判断、电极反应式或总反应式的书写或正误判断、电子或粒子
移动方向判断、电解质溶液变化的判断、离子交换膜的使用和相关定量计算等。
(3)重视近几年高考试题的探究，通过做高考真题感知高考考查要求，查找对知识掌握和能力要求上的
不足，在此基础上探究高考命题动向，有针对性地提高解题能力。
【命题预测】
电化学的考查注重联系实际生活，关注电化学在生活、生产方面具体应用，很好地将实际问题与理论
知识联系起来，培养学生的科学精神和社会责任感素养。 关注燃料电池和新型高能电池(如高铁电池、锂
电池)充电或放电的过程；关注电极反应式或总反应式中出现“x”等代数形式。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】考法 1 原电池的工作原理
1．概念和反应本质
原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2．构成条件
(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③
两电极插入电解质溶液中。
3．工作原理
以锌铜原电池为例
(1)反应原理
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
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
(2)盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCl、NH NO 等溶液和琼胶制成的胶冻。
4 3
②盐桥的作用：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。
4．原电池原理的应用
(1)比较金属的活动性强弱：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)。
(2)加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。
(3)用于金属的防护：将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。
(4)设计制作化学电源
①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的工作原理，结合两个半反应，选择正、负电极材料以及电解质溶液。
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】1．原电池的工作原理简图
注意：
①电子移动方向：从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液。
②若有盐桥，盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。
③若有交换膜，离子可选择性通过交换膜，如阳离子交换膜，阳离子可通过交换膜移向正极。
2．判断原电池正、负极的5种方法
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池( )
(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )
(3)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( )
(4)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )
(5)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( )
(6)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( )
(7)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极( )
(8)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( )
(9)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定做负极( )
(10)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)√
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】例1 若将反应：Zn+H SO = ZnSO+H ↑设计成原电池(如右图)，则下列说法不正确的是( )
2 4 4 2
A．该装置实现了化学能转化为电能 B．b 极表面发生了还原反应
C．c 溶液可以是ZnSO 溶液 D．盐桥中的Cl-移向右边烧杯
4
【答案】D
【解析】A项，形成原电池，是化学能变成电能，正确，不选A；B项，根据电子移动方向确定，说明
a为负极，b为正极，发生还原反应，正确，不选B；C项，锌做原电池的负极，所以c为硫酸锌，正确，
不选C；D项，盐桥中氯离子向负极移动，即向左侧烧杯移动，错误，选D。
例2 根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是( )
A．a电极为原电池的正极
B．外电路电流方向是a→b
C．b电极的电极反应式为：O＋2e－＋2H＋===H O
2 2 2
D．a电极上每生成1 mol O ，通过质子交换膜的H＋为2 mol
2
【答案】C
【解析】根据图示可知，a电极上HO转化为H＋和O ，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A
2 2
项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；根据图示可
知，b电极上O 得电子转化为HO，电极反应式为：O＋2e－＋2H＋===H O，C项正确；a电极上每生成1
2 2 2 2 2 2
mol O，转移4 mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4 mol，D项错误。
2
对点1 如图所示，在盛有稀HSO 的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所
2 4
示，关于该装置的下列说法正确的是( )
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y
【答案】D
【解析】外电路的电子流向为X→外电路→Y，电流方向与其相反，A项错误；若两电极分别为Fe和
碳棒，则Y为碳棒，X为Fe，B项错误；X极失电子，作负极，Y极上发生的是还原反应，X极上发生的
是氧化反应，C项错误；电解质溶液为稀硫酸，两金属作电极，谁活泼谁作负极，D项正确。
对点2 与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是( )
A．甲、乙装置中，锌棒均作负极，发生氧化反应
B．甲中锌棒直接与稀HSO 接触，故甲生成气泡的速率更快
2 4
C．甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳棒定向迁移
D．乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率
【答案】D
【解析】A项，根据上述分析，甲不是原电池，故A错误；B项，甲中锌棒直接与稀HSO 接触，发
2 4
生化学腐蚀，乙中构成了原电池，负极失去电子的速率加快，因此正极放出氢气的速率增大，故B错误；
C项，甲不是原电池，电解质溶液中的阳离子向锌移动，故C错误；D项，盐桥中离子的定向迁移构成了
电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触，迅速平衡电荷，使由它连接的两溶液保
持电中性，提高电池效率，故D正确。
考法 2 化学电源
1．一次电池：只能使用一次，不能充电复原继续使用
(1)碱性锌锰干电池
总反应：Zn＋2MnO ＋2HO===2MnOOH＋Zn(OH) 。
2 2 2
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】负极材料：Zn。
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH) 。
2
正极材料：碳棒。
电极反应：2MnO ＋2HO＋2e－===2MnOOH＋2OH－。
2 2
(2)纽扣式锌银电池
总反应：Zn＋Ag O＋HO===Zn(OH) ＋2Ag。
2 2 2
电解质是KOH。
负极材料：Zn。
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH) 。
2
正极材料：Ag O。
2
电极反应：Ag O＋HO＋2e－===2Ag＋2OH－。
2 2
(3)锂电池
Li－SOCl 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl －SOCl 。电池
2 4 2
的总反应可表示为8Li＋3SOCl ===6LiCl＋LiSO ＋2S。
2 2 3
(1)负极材料为锂，电极反应为8Li－8e－===8Li＋。
(2)正极的电极反应为3SOCl ＋8e－===2S＋SO＋6Cl－。
2
(2)二、二次电池：放电后能充电复原继续使用
2．铅蓄电池
(1)总反应：Pb(s)＋PbO (s)＋2HSO (aq)2PbSO (s)＋2HO(l)
2 2 4 4 2
(2)放电时——原电池
负极反应：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO(s)；
4
正极反应：PbO (s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO(s)＋2HO(l)。
2 4 2
(3)充电时——电解池
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】阴极反应：PbSO (s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)；
4
阳极反应：PbSO (s)＋2HO(l)－2e－===PbO(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)。
4 2 2
(4)图解二次电池的充放电
3．二次电池的充放电规律
(1)充电时电极的连接：充电的目的是使电池恢复其供电能力，因此负极应与电源的负极相连以获得电
子，可简记为负接负后做阴极，正接正后做阳极。
(2)工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电
极周围的溶液，充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。
4．“高效、环境友好”的燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。
种类 酸性 碱性
负极反应式 2H－4e－===4H＋ 2H＋4OH－－4e－===4H O
2 2 2
正极反应式 O＋4e－＋4H＋===2H O O＋2HO＋4e－===4OH－
2 2 2 2
电池总反应式 2H＋O===2H O
2 2 2
备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用
燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例)
(1)注意介质环境
(2)掌握书写程序
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池( )
(2)在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应( )
(3)干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池( )
(4)干电池中碳棒为正极( )
(5)铅蓄电池是可充电电池( )
(6)铅蓄电池中的PbO 为负极( )
2
(7)太阳能电池不属于原电池( )
(8)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池( )
(9)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加( )
(10)燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源( )
(11)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能( )
(12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池，放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移( )
(13)二次电池的充、放电为可逆反应( )
(14)碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO 是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长(
2
)
(15)铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g( )
(16)镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵( )
答案：(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)× (9)√ (10)√ (11)× (12)× (13)× (14)×
(15)× (16)×
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】
