（一）原电池
1、定义：化学能转变为电能的装置。
2、原电池原理
以锌铜原电池为例：
负极活泼金属（Zn）：Zn－2e－=Zn2＋（氧化反应）
正极不活泼金属（Cu）：2H＋＋2e－=H2↑(还原反应)
总反应：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑或Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑
说明：
（1）电极的判断
正极：较不活泼的极为正极，或者电子流入的极，或者发生还原反应的电极为正极。
负极：较活泼的金属电极为负极，或者电子流出的极，或者发生氧化反应的电极为负极。
（2）原电池中电荷的流动
在氧化还原反应的过程中，在外电路，电子（负电荷）由锌片（负极）经导线（包括电流表和其他用电器）流向铜片（正极），使负极呈正电性趋势，正极呈负电性趋势。由电性作用原理可知，盐桥中的K+向正极移动，Cl-向负极移动。这样就形成了电荷连续定向移动，形成闭合电路。
3、构成原电池的条件
（1）具有活泼性不同的两种电极材料，较活泼的金属作负极失去电子，发生氧化反应。较不活泼金属或非金属、化合物等，作正极，得到电子，发生还原反应，本身不变。
（2）具有电解质溶液（一般不与活泼性强的电极发生氧化还原反应）。
（3）形成闭合回路（有盐桥连接或在溶液中接触）。
4、原电池的电极反应式的书写
(1)根据给出两个电极反应式，写总反应式。
已知两个电极反应式，写总反应式并不难，只要使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式即可。
(2)给出总反应式，写出电极反应式。
书写电极反应式的写法步骤一般分为四步：①列物质、标得失；②选离子、配电荷；③配个数、巧用水；④两式加、验总式。
(3)对于较复杂的原电池或电解池的过程，要分清什么发生了氧化反应，什么发生了还原反应，按照电荷守恒，写上H＋或OH－或其它离子，考虑是否加H2O，最后通过两个电极反应相加来检验是否与题给总反应一致。
说明：
①确定原电池的正、负极，以及两极上发生反应的物质，在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
②书写电极反应时，应重视介质是否参与反应，并注意两极得失电子总数相等。
③电极反应式中若有气体生成需加“↑”。原电池的总反应式，一般把正极和负极的电极反应式相加而得。若介质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。如：Cu、Zn和CH3COOH组成的原电池的电极反应式为：
负极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋
正极(Cu)：2H＋＋2e－=H2↑
总反应式：Zn＋2CH3COOH=Zn2＋＋2CH3COO－＋H2↑
5、利用已知氧化还原反应设计原电池。
设计原电池时，首先要根据所提供的氧化还原反应的特点去进行设计。一般说来，只有电极与电解液之间有自发的氧化还原反应的原电池才是实际可利用的，这个与电解液有自发的氧化还原反应的电极一般是原电池的负极。原电池的设计还要紧扣原电池的三个条件。具体方法是①首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；②根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，一般用石墨)及电解液；③按要求画出原电池装置图。
6、原电池原理的应用
（1）加快氧化还原反应的速率
如：实验室用Zn和稀H2SO4（或稀HCl）反应制H2，常用粗锌或用纯Zn时加入少量CuSO4溶液，均可形成原电池，加快锌的腐蚀，产生H2的速率加快。
（2）比较金属的活动性强弱
如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生，根据原电池原理可判断a是负极，b是正极，则金属活动性a>b。
（二）化学电源
1、干电池：干电池是应用最广泛的一种化学电源。属于一次电池。
（1）锌锰电池（干电池）：锌皮是负极，中间碳棒是正极，石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解液，填有 MnO2 吸收正极放出的H2，电池反应式：
负极 (Zn)： Zn － 2e-＝ Zn2＋
正极 (C)： 2NH4＋＋ 2e-＝ 2NH3↑＋H2↑
H2＋MnO2＝ Mn2O3＋H2O
正极产生的NH3被ZnCl2 吸收： Zn2＋＋ 4NH3 ＝ [Zn(NH3)4]2＋
电池反应式：
2Zn ＋ 4NH4Cl ＋ 2MnO2 ＝ [Zn(NH3)4]Cl2 ＋ ZnCl2 ＋ Mn2O3 ＋ H2O
（2）锂电池：用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。
负极：8Li－8e－=8Li＋
正极：3SOCl2＋8e－=
＋2S＋6Cl－
电池反应式：8Li＋3SOCl2=6LiCl＋Li2SO3＋2S
2、铅蓄电池：铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。属于二次电池。
蓄电池充、放电的总化学方程式为：
PbO2＋Pb＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O
3、新型燃料电池：
用惰性材料（如， Au 、 Pt 和石墨等）作电极（称为惰性电极）。电极本身不发生任何反应，而是引入两极上的适当物质发生氧化还原反应，如燃料电池，它是一种新兴的高能电池。应用于航天事业，它发展迅速、种类较多，负极通入可燃烧气体，如 H2、 CH4。它们燃烧时被氧化，正极通入氧化剂，如 O2或空气，它们被还原，常用 KOH 做电解质溶液。
例如：由 H2和 O2构成的氢氧燃料电池，用 KOH 做电解质溶液。
电极反应为：
负极：2H2－4e－＋4OH－＝4H2O
正极：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
电池总反应为：2H2+O2=2H2O
例1、（2006年天津卷）我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)3，下列说法不正确的是（ ）
A．正极反应为：O2＋2H2O＋4ｅ-＝4OH-
B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D．该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
解析：
此电池在工作时，电子是由铝电极沿导线流向铂电极的，电流是电子流动的反方向，应是由铂电极沿导线流向铝电极。
答案：B
例2、一种新型燃料电池，它是用两根金属做电极插入 KOH 溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应为：
X 极： CH4 ＋ 10OH－－ 8e－＝ CO32－＋ 7H2O
Y 极： 4H2O ＋ 2O2 ＋ 8e－＝ 8OH－
关于此燃料电池的有关说法错误的是 （ ）
A． X 为负极， Y 为正极
B． 工作一年时间后， KOH 的物质的量不变
C． 在标况下，通过 5.6L O2 完全反应后，则有 1mol 电子发生转移
D．该电池工作时甲烷一极附近溶液pH升高
解析：
CH4 中
被氧化为
，则 X 极为负极。
被还原为 
，则 Y 极为正极。
该电池的电池反应式为： 
OH－被消耗生成了水，则 KOH 的物质的量减小．
标况下 5.6L O2 完全反应转移的电子为： 
该电池工作时， X 极溶液的 OH－被消耗，即 CH4—极附近的 pH 下降。通过以上分析，应选 B D 。
答案：BD
