高中化学原电池1
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极，电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时，化学反应会导致电子在电路中流动，产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池，它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点，广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质（如氢气、甲醇等）作为燃料，通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点，在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备，如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长，成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置，被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点，有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置，在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课，我们了解了原电池的构成和工作原理，以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中，进一步加深对原电池的理解。
谢谢！。
高中化学选择性必修一 原电池(第一课时)-教学设计
教学重点：形成并应用原电池工作原理的认识模型；知道原电池的构成要素，并能从其分析解决原电池的设计问题。
教学难点：知道原电池的构成要素，并能从其分析解决原电池的设计问题。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
形成原电池工作原理的认识模型
课程基本信息
课题
原电池（第一课时）
教科书
书名：普通高中教科书 化学 选择性必修1 化学反应原理
出版社：人民教育出版社 出版日期：2020年6月
教学目标
教学目标：
1.通过回顾锌-硫酸原电池的工作过程形成认识原电池工作原理的模型。
2.应用原电池工作原理ห้องสมุดไป่ตู้型预测与分析锌-硫酸铜原电池。
3.通过改进单液电池的活动，认识双液电池的工作原理，并通过对装置中各个部分作用的认识形成对原电池构成要素的认识。
学生回顾锌-硫酸原电池中总反应方程式和电极反应式，并分析电子转移和离子迁移的方向。
教师引导学生思考上述工作原理，并从特殊到一般形成原电池工作原理的认识模型。
应用原电池工作原理模型
学生应用原电池工作原理模型预测与分析锌-硫酸铜原电池。教师进行及时的反馈与评价。
认识原电池的构成要素
学生发现单液电池的缺点，并改造单液电池的活动，认识双液电池的工作原理，并通过对双液电池装置中各个部分作用的认识形成对原电池构成要素的认识。
教师引导学生思考，并将学生的思考进行整理，帮助学生认识原点的构成要素。
设计双液电池
学生应用对原电池工作原理和原电池构成要素的认识，设计双液电池（Fe3+与I-发生的氧化还原反应）。并通过活动，体会原电池设计的一般思路。
原电池（一）课件-2020年秋高中化学人教版（2019）选择性必修一
阳离子
阴离子
原电池知识应用
电极反应 电极材料 离子导体 电子导体
分析模型
NO
NO2
NiO 电极
V
固体电解质
OO22- 电迁极移
O2
Pt 电极
NOx传感器工作原理示意图
原电池知识应用
电极反应
负极 NO
NO2
正极 O2
O2-
分析模型
NO
NO2
NiO 电极
V
固体电解质
OO22- 迁电极移
O2
Pt 电极
误区分析
1. 电极反应物和电极材料一定是同一物质吗？ ×
2. 发生氧化反应和还原反应的两种物质，一定要 接触吗？ × 3. 电极材料的活泼性一定不同吗？ 4. 离子导体一定是溶液吗？
误区分析
1. 电极反应物和电极材料一定是同一物质吗？ ×
2. 发生氧化反应和还原反应的两种物质，一定要 接触吗？ × 3. 电极材料的活泼性一定不同吗？ 4. 离子导体一定是溶液吗？
eA
ZZnn
e
CCuu
负极 Zn - 2e− = Zn2+ 正极 Cu2+ +2e− = Cu
e e
Zn2+
e e
Cu2+
SO24- SO24-
铜铜
硫硫酸酸铜铜 溶溶液液
实验现象是什么？
eA
Zn
e Cu
电流表指针偏转角度越来越小
？ 取出锌片，附着有红色物质
e e
Zn2+
e e
Cu2+
SO24- SO24-
原电池性能
根据已有的实验用品：铁片、铜片、锌片、导线、硫酸铜溶液、 电流表、乙醇溶液。请设计一款原电池？
人教版高中化学选择性必修第1册 第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 第1课时 原电池
A.发生氧化反应的一极为负极
B.正极为电子流入的一极
C.比较不活泼的金属为负极
D.电流流出的一极为正极
答案:C
解析:原电池装置中,一般活泼金属作负极,较不活泼金属或能
导电的非金属作正极;负极上发生氧化反应,正极上发生还原
反应;外电路中电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。
3.有下列装置:
其中是原电池的是
池的是(
)。
答案:C
解析:酒精不是电解质,不能
导电。
2.下列反应可用于设计原电池的是(
)。
A.H2SO4+2NaOH══Na2SO4+2H2O
B.2FeCl3+Fe══3FeCl2
C.Mg3N2+ 6H2O══3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑
D.NaCl+AgNO3══NaNO3+AgCl↓
答案:B
池的条件,选择合适的电极材料及适宜的电解质溶液,将两电
极用导线连接插入电解质溶液形成闭合回路,即可成功设计
原电池。
将Zn+2FeCl3══ZnCl2+2FeCl2拆分为Zn-2e-══Zn2+(氧
化反应)和2Fe3++2e-══2Fe2+(还原反应);结合原电池的电极
反应特点分析可知,该电池的负极应用锌,则正极所用材料活
正极材料一般为导电性材料且活动性较差,如石墨、等
(3)确定电解质。
不含盐桥:参与正极反应的氧化剂,如
含盐桥:负极溶液一般含负极金属离子,如+,
正极溶液为参与正极反应的氧化剂,如
(4)画装置图:注明电极材料和电解质溶液成分。
①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电
4.1原电池教学设计(表格式)高中化学人教版(2019)选择性必修1
原电池一、复习内容分析原电池与其他的能源相比有许多的优点，如能量转换率高，供能稳定可靠：可制成各种形状大小，不同容量、电压的电池及电池组：使用方便、易于维护，是现代生产、生活、国防中大量使用的一种能源。
正是由于这些原因，高考关于原电池的考题频频出现，电极反应方程式的书写更是考查的重点。
分析近年的高考试题，电极反应方程式的书写主要有两大类型：一电化学知识每年必考，近年来电化学的试题设计突出“理论联系实际，强调学以致用”。
注重以化工生产的真实过程为问题情境，以电化学知识为载体，将化学研究的基本思路与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙的融合于试题中，考查考生应用实践能力。
二、学情分析学生已有氧化还原反应、金属活动性、电解质溶液等知识基础，且在必修二和选修四的学习中已经完成原电池的基本原理部分：具备一定的讨论分析、归纳总结的能力。
但是学生在解答新型原电池这类题时出现思维无序、知识综合能力缺乏、对细节的把握能力差等问题，得分率往往是偏低的。
三、复习目标及对应的结构水平1、掌握原电池的构成条件，理解原电池的工作原理、能正确判断电极名称、电子流向、电流方向、了解金属发生电化学腐蚀的原因（单点、多点结构）2、能根据电池装置、总反应方程式书写出电极反应和总反应方程式（关联结构）3、能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已知知识整合，在分析评价的基础上提高应用新信息的能力（抽象拓展结构）四、教学重难点重点：原电池基础内容（正负极、电子、电流、离子方向）的判断、反应原理等难点：能在具体的情景中整合新旧知识，正确书写电极和电池反应方程式五、教学方法环节4：原电池电极方程式的书写在书写原电池电极方程式的时候，首先判断正负极，抓住电极反应：负极氧化，正极还原，同时需要特别注意的是，要充分考虑到电解质溶液是否参与反应，从而确定电极反应产物（电极产物在电解质溶液环境中应稳定存在）。
两电极反应式相加，等于总反应方程式。
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
总反应： 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极：Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
（一）定义：将化学能转化为电能的装置 注：原电池中的化学能并非全部转化为电能，有一部分 转化成热能等其他形式的能量
（二）本质：氧化还原反应
（三）工作原理：以铜-锌原电池为例
答：(1)锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜 片，阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片，阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒：质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式，总反应式减去其中一个
电极反应式，可得另一个电极的反应式 5、规律：①一般来说，金属作负极的原电池
负极：酸性或中性介质中：M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极：酸性介质中：2H++2e-=H2↑
（五）能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 （燃料电池的电极一般为惰性电极） 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题：
高中化学人教版《原电池》精品课件1
2022年5月10日星期二
19
3、(06天津高考)我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂 网为正极，海水为电解溶液，空气中的氧气与铝反应产生 电流。电极总反应为4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3，下列说
法中不正确的是[ B ]
A．正极反应为O2+2H2O+4e-==4OHB．电池工作时，电流从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．该电池通常只要更换铝板就可继续使用
CuSO4溶液
二、原电池的工作原理
1、电子移动方向：从负极流向正极
2、阴阳离子移动方向： 电子沿导线传递， 7. 强酸和强碱在稀溶液里反应的热化学方程式可表示为：
D．标准状况下，11.2 L CCl4中氯原子数目为2NA
故选：B。
产生电流
阳离子移向正极，
Zn Cu 阴离子移向负极 综上所述氧化性强弱顺序：A2+＞B2+＞C2+＞D2+；还原性强弱顺序：D＞C＞B＞A；
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
池各 式 各 样 的 纽 扣 电
知识回顾
一、原电池的定义及形成条件
1、定义： 将化学能转变为电能的装置 2、形成条件： 1）活泼性不同的两个电极（可以是金属或非金属 的导体） 2）电解质溶液 3）导线连接的闭合回路 4）能自发进行的氧化还原反应
原电池
练习2、探究：如何利用反应 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 ，设计一个能产生持 续电流的原电池（注意烧杯中电解质溶液的选择）， 画出原电池的示意图，并写出电极反应。
Cu
Pt
负极(Cu)：Cu-2e-=Cu2+ 正极(Pt或C)：2Fe3++2e-=2Fe2+
高中化学原电池原理
高中化学原电池原理《高中化学原电池原理（一）》嘿，同学们！今天咱们来聊聊高中化学里超级有趣的原电池原理。
原电池这东西啊，其实就像是一个小小的能量工厂。
想象一下，有两种不同的金属，比如锌和铜，把它们放在一种能导电的溶液里，神奇的事情就发生啦！这两种金属的活泼性是不一样的哟，锌比较活泼，铜相对稳定一些。
当它们碰到一起，锌就特别想把自己的电子给送出去。
这些电子就顺着导线跑啊跑，形成了电流。
电流有啥用？能让小灯泡亮起来，能给咱们的小电器充电，是不是很神奇？在这个过程中，锌不断地失去电子，变成了锌离子进入溶液。
而溶液里的阳离子呢，比如说铜离子，就会在铜电极上得到电子，变成铜单质沉积下来。
这整个过程就像是一场电子的旅行，从锌出发，经过导线，到达铜，完成了一个能量的转化。
原电池在我们的生活里也到处都有呢！比如说电池，就是利用原电池的原理工作的。
所以啊，同学们，原电池原理其实并不难，就是金属之间的电子游戏，只要咱们搞清楚谁活泼谁稳定，就能明白这其中的奥秘啦！《高中化学原电池原理（二）》同学们，咱们接着说说原电池原理。
原电池啊，简单来说，就是让化学反应产生电能的小魔法。
就拿常见的锌铜原电池举个例子。
锌和铜放在一起，再加上点电解质溶液，比如硫酸铜溶液，一场精彩的表演就开始了。
锌这个小家伙特别好动，容易失去电子。
一到溶液里，它就迫不及待地把电子扔出去。
这些电子可不会乱跑，它们顺着导线乖乖地流动，这就形成了电流。
那铜这边呢，比较安静稳重，溶液里的铜离子看到电子来了，高高兴兴地把电子抢过去，变成铜单质沉积在铜电极上。
这整个过程就像是一场接力赛，锌把电子传出去，铜把电子接住，电能就这样产生了。
而且哦，原电池的种类可多啦，不只是锌铜这种简单的。
还有各种各样不同的金属组合，不同的溶液，都能产生原电池。
在实际生活中，原电池的用处可大了。
从小小的手表电池，到汽车里的大电池，都是靠原电池原理工作的。
怎么样，同学们，原电池原理是不是挺有意思的？只要咱们多观察，多思考，就能更好地理解它啦！《高中化学原电池原理（三）》嘿，朋友！今天咱来好好唠唠高中化学里的原电池原理。
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Zn
Zn Zn
Cu
Ag
Cu
稀硫酸 Zn Cu Zn
酒精 Cu
稀硫酸 Zn C
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
三、设计原电池
1.请根据反应 请根据反应 Fe +
2+ Cu
= Fe
2++
Cu
设计原电池，你有哪些可行方案 设计原电池，你有哪些可行方案?
3、请将氧化还原反应： 、请将氧化还原反应： Fe + 2Ag+ = 2Ag + Fe2+设计成一个原电池。 设计成一个原电池。
Zn2+
Zn2+ 2+ Zn2+ Zn Zn2+ Zn2+
原电池的工作原理
反应类型 负极 负极——氧化反应，正极 氧化反应， 氧化反应 正极——还原反应 还原反应 电子流向 电流方向 负极
正极 导线 导线
正极
负极 正极 负极
离子移动方向 阳离子
阴离子
溶液中 溶液中
总结： 总结： 原电池正负极判断
H+ H+ 稀硫酸 2H+ + 2e－→H2↑
2、电极反应 、
氧 失去电子 氧化反应 化 负极： 负极： Zn→Zn2++ 2e还 原 得到电子 ++2e－→H ↑ 还原反应 反 正极： 正极： 2H 2 应 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式 化学方程式) 化学方程式
原 电 池
热 能
热 能
化
电 能
学 能
电 能
光 能
光 能
我们的生活中离不开各种电池
干 电 池 蓄 电 池 电 池 锂 离 子 电 池
利用化学反应将化学能转化为电能---原电池 利用化学反应将化学能转化为电能---原电池 化学能转化为电能---
【实验一】将锌片、铜片插入稀硫酸，现象？ 实验一】将锌片、铜片插入稀硫酸，现象？
负极： Fe 负极： 正极： 正极： Fe - 2e- = Fe2+
没有Fe活泼的金属或石墨 没有Fe活泼的金属或石墨 Ag+ + e- = Ag AgNO3 溶液
电解质溶液： 电解质溶液：
简单原电池的设计
（1）将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。 ）将反应 设计成原电池。 （2）判断正负极并写出电极反应。 ）判断正负极并写出电极反应。
Fe
石墨
负极（ 负极（铁）： Fe－2e－→Fe2+ － 正极（石墨）： 正极（石墨）： Fe3+ + e－→Fe2+
FeCl3溶液
思考： 思考：下列那些可以形成原电池
Fe
Zn Zn
Cu
Ag
Cu
稀硫酸 Zn Cu Zn
蔗糖溶液 Cu
稀硫酸 Zn C
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
Zn
Cu
稀硫酸
锌片上有气泡产生 锌片上有气泡产生
【实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中 导线 A Zn Cu
实验现象： 实验现象
铜片上有气泡产生 纯净的锌片上没有气泡产生-
电流计 A
Zn
Cu
Zn2+ Zn－2e－ － →Zn2+
Zn
C
Zn Cu
Cu
稀H2SO4 Cu
√
Zn
×
Zn Zn
Zn
×
×
二、形成简单原电池的条件
1.两种不同的金属（或金属与石墨） 1.两种不同的金属（或金属与石墨）作电极 两种不同的金属 石墨 2.插入电解质溶液里 2.插入电解质溶液里 插入电解质溶液 3.形成闭合回路 3.形成闭合回路 形成闭合 4.金属能与电解质溶液自动发生氧化还原反应 4.金属能与电解质溶液自动发生氧化还原反应 金属能与电解质溶液自动发生氧化还原
总反应： 离子方程式) 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式 离子方程式
【问题探究】 问题探究】 整个装置是如何形成电流的闭合回路的? 整个装置是如何形成电流的闭合回路的 溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？ 溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？ Zn 负极 静电作用 Zn2+ H+ SO42正极 Cu