化学原电池
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2023年3月19日发(作者：肌肉组织)第7页
高二化学有关原电池知识点的总结
一、构成原电池的条件构成原电池的条件有：
〔1〕电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电
性〔非金属或某些氧化物等〕；〔2〕两电极必需浸没在电解质溶液中；
〔3〕两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明：
①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原
电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、
Na、Ca等。
二、原电池正负极的推断
〔1〕由组成原电池的两极材料推断：一般来说，较活泼的或能
和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属
为正极。但具体状况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在
中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液
中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，
因此铝为负极，镁为正极。
〔2〕依据外电路电流的方向或电子的流向推断：在原电池的外
电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。〔3〕依据内电
路离子的移动方向推断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，
阴离子移向负极。〔4〕依据原电池两极发生的化学反应推断：原电
池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以依
据总化学方程式中化合价的升降来推断。
〔5〕依据电极质量的改变推断：原电池工作后，若某一极质量
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增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性
较弱；假如某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼
性较强。
〔6〕依据电极上产生的气体推断：原电池工作后，假如一电极
上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为
正极，活动性较弱。
〔7〕依据某电极附近pH的改变推断
析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的
pH增大，因此原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极
为正极，金属活动性较弱。
三、电极反应式的书写
〔1〕精确推断原电池的正负极是书写电极反应的关键
假如原电池的正负极推断失误，电极反应式的书写肯定错误。
上述推断正负极的方法是一般方法，但不是肯定的，例如铜片和铝片
同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片说明的钝化，这时铜失去电子，
是负极，其电极反应为：负极：Cu－2e－＝Cu2＋正极：NO3－+4H
＋+2e－＝2H2O+2NO2
再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但
由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极
反应为：
负极：2Al+8OH－－23e－＝2AlO2－+2H2O正极：6H2O+6e
－＝6OH－+3H2〔2〕要留意电解质溶液的酸碱性。在正负极上发
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生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃
料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH－，
在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电
池，在碱溶液中碳〔C〕元素以CO32－离子形式存在，而不是放出CO2
气体。
〔3〕要考虑电子的转移数目
在同一个原电池中，负极失去电子数必定等于正极得到的电子数，
所以在书写电极反应时，肯定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式
改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避开在有关计算中产生
误差。
〔4〕要利用总的反应方程式
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，
而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式
和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。
四、原电池原理的应用
原电池原理在工农业生产、日常生活、科学讨论中具有广泛的应
用。
1.化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，
制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，
以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学讨论以及科学技术的
进展中，电池发挥的作用不行代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、
轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各
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样的电池。2.加快反应速率：照实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，
用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这
是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了很多个微小的原电池，
加快了反应速率。3.比较金属的活动性强弱：一般来说，负极比正
极活泼。4.防止金属的腐蚀：金属的腐蚀指的是金属或合金与四周
接触到的气体或液体发生化学反应，使金属失去电子变为阳离子而消
耗的过程。在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与电解质溶液接触时
形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为
吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁外表吸附一层薄薄的水
膜，里面溶解了少量的氧气、二氧化碳，含有少量的H＋和OH－形成
电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形成了很多个微小的原电池，
铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀：
2.负极：2Fe－22e－＝2Fe2+
3.正极：O2+4e－+2H2O＝4OH－
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要缘由。因此可以用更活泼的金
属与被爱护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止
金属的腐蚀。