原电池第1课时
原电池(第1课时 原电池的工作原理)(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
1.能量转化率 1.内阻大，电流弱
低
2.盐桥需要定期更
2.氧化剂与还
换
原剂直接接触，
寿命短
隔膜原电池
1.能量转化率高 2.避免氧化剂与还 原剂直接接触，寿 命长 3.内阻小，电流强
【课堂练习】
1. 控制合适的条件，将反应2Fe3＋＋2I－
D 原电池。下列判断不正确的是 ( )
2Fe2＋＋I2设计成如图所示的
感谢观看！
A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C. 电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D. 电流表读数为零后，向甲中加入FeCl2固体，
乙中的石墨电极为负极
【课堂练习】
2．100 mL浓度为2 mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快
反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是( B )
H+向正极移动
锌铜稀硫酸原电池
工作原理
自发的氧化还原反应
氧化反应
还原反应
外电路
（电子导电）
Zn+2H+=Zn2++H2↑ 负极 Zn-2e-=Zn2+
正极 2H++2e-=H2↑ 电子从负极移向正极 电子由锌片移向 铜片
锌铜稀硫酸原电池
工作原理
自发的氧化还原反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑
氧化反应
（1）
Zn Zn
判断下列装置哪些属于原电池
（3）
（4）
（2）
石墨 石墨
Zn 石墨
Zn Cu
H2SO4
（5）
Zn Cu
H2SO4
1 第一节 第1课时 原电池的工作原理
√
解析：选A。 的物质的量 ， 的稀硫酸中溶质的物质的量 ，根据化学方程式 可知，二者反应的物质的量之比是 ，故稀硫酸过量，反应放出 要以不足量的 为标准计算。A.滴加几滴浓盐酸，增大了溶液中的 ，反应速率增大，且 的产量不变，A符合题意；B.硝酸具有强氧化性，与 反应不能产生氢气，B不符合题意； 与 发生置换反应生成 和 ， 、 及稀硫酸构成原电池，使反应速率增大，但由于 消耗，导致反应产生 的量减少，C不符合题意；D.加入少量锌粒，由于 是固体，浓度不变，因此反应速率不变，但产生 的量增多，D不符合题意。
（2）若将上述反应设计成原电池，石墨棒为原电池某一极材料，则石墨棒为____（填“正”或“负”）极，产生的现象为____________，发生的电极反应为__________________。原电池工作时溶液中的 移向____（填“正”或“负”）极。若反应产生 气体（已换算成标准状况），则理论上消耗铁的质量是_____ 。
正
有气泡产生
负
8.4
解析：若将题述反应设计成原电池，则铁电极上发生的电极反应为 ，发生氧化反应，为负极，则石墨棒为正极，发生的电极反应为 ，产生的现象为有气泡产生。原电池工作时阳离子移向正极，阴离子移向负极，故溶液中的 移向负极。根据总反应方程式可知，若反应产生 气体（已换算成标准状况），则理论上消耗铁的质量是 。
（3）实验后同学们经过充分讨论，认为符合某些要求的化学反应都可以设计成原电池。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___。A. B. C. D. 在所选反应中选择其中某个反应设计成原电池，该电池负极反应为__________________________。
人教版必修二第二章第二节第一课时：原电池的工作原理及构成条件
第三组实验
（可以）
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
第四组实验
u
（可以）
（不可以）
形成条件四：必须具备一个自发进行的氧化还 原反应（中学指放热的氧化还原反应）
(3)构成原电池的条件 ①有两种活动性不同的金属（或能导电非金属）作电极。 一般的，较活泼金属为负极；较不活泼金属（或非 金 属）为正极 常只起导电作用。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 一般的，酸、碱、盐溶液的某种成分能和负极发生氧化还原反应 ③两极相连形成闭合电路。 ④能自发发生的氧化还原反应（指放热的氧化还原反应）。
二、化学能与电能的相互转化 1. 火力发电——化学能间接转化为电能
我国目前发电总量构成
①分析教材图2-8，火力发电的原理是什么？
化石燃料
燃烧
热能 蒸汽
发电机
机械能
电能
化学能
②火力发电有什么利和弊？
技术成熟
利 我国煤炭资源丰富,燃料廉价易得
投资较少，建厂快
化石燃料不可再生，面临枯竭
弊 产生SO2、NO2等污染气体，导致酸雨等污染
【实验探究三】
A
在探究二装置的导线中间接入一个电流表，
观察电流表的指针是否偏转? [实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，
无气泡，电流表的指针发生偏转。 [实验结论]：导线中有电子的定向移动，有电流通过。
通过这个装置，我们实现了把 氧化还原反应 的电子转移变成电子的定向移 动，从而产生 电流 ，化学能 直接 转化为 电能 。
例3. 由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应式是_______________。 (2) 装 置 乙 中 正 极 的 电 极 反 应 式 是 _____________ 。 (3) 装 置 丙 中 溶 液 的 pH 变 化 是 ________。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____________________。
第一节 第1课时 原电池的工作原理
第一节原电池第1课时原电池的工作原理学业要求核心素养建构1.认识化学能转化电能的实际意义及其重要应用。
2.能分析、解释原电池的工作原理。
3.能设计简单的原电池。
『知识梳理』一、原电池1.概念：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2.构成条件：(1)具有两个活泼性不同的电极。
(2)合适的离子导体(如电解质溶液)。
(3)形成闭合回路。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
3.工作原理(以铜锌原电池为例)：(1)实验现象。
①电流表指针发生偏转。
②锌片逐渐溶解。
③铜片上有红色物质沉积。
④将盐桥取出，电流表指针回到零点。
(2)工作原理。
电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu4.盐桥：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，离子在其中自由移动。
[微自测]1.为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________，电池总反应式为________________。
(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成________，中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO2－4向________移动，硫酸铜溶液中SO2－4向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。
在工作时，K ＋移向________。
解析该装置为锌铜原电池，总反应式为Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。
电池工作时，ZnSO4溶液中SO2－4向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO2－4向盐桥移动，而盐桥中的K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路。
原电池第1课时
《选修四第四章第一节原电池》导学案（第1课时）高二班第组姓名组内评价教师评价【课标要求】1、了解原电池工作原理，能写出原电池电极反应式和总化学方程式。
2、通过原电池原理的探究活动，培养推理分析问题能力以及氧化还原反应原理应用。
3、通过科学探究实验，提高探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。
【难点重点】1、原电池的工作原理及构成条件2、能根据简单的氧化还原反应设计原电池【新课导学】1、原电池是_______________________________的装置。
原电池反应的本质是________________________反应。
2、如右图所示，组成的原电池：（电解质溶液为稀CuSO4）（1）实验现象：电流表指针；锌片；铜片。
（2）工作原理：Zn电极是极，其电极反应为_________ __________，该反应是_________反应；Cu电极是____极，其电极反应为_______ _____,该反应是____反应。
电子：从流出，经过导线流向；电流：从流向；溶液中阳离子向移动，阴离子向移动。
一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究【思考与交流】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。
这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？原因：改进措施：【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。
【思考与交流】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？[附：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。
2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可]产生持续、稳定的电流的原因：____________________________ 盐桥的作用：请同学们思考：上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。
4.1.1 原电池的工作原理
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e- =Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反 应相同 A． ①② B．②③ C．②④ D．③④
正、负极的判断
微 根据电子流动方向
观
电子流出的极 电子流入的极
原电池原理的应用
1. 比较金属活动性强弱
对于酸性电解质，一般是负极金属的活动性较强，正极金属的活动性较弱。 2. 加快氧化还原反应的速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
例如：实验室制取氢气时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快；或向溶液中
滴入几滴硫酸铜溶液，产生氢气的速率加快。 3. 设计化学电池 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路：还原性较强的物质在负极上失去电子，氧化性较强的物质在正极 上得到电子。 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。
1、有一个自发进行的氧化还原反应 2、要有电极材料 3、电解质溶液 4、组成闭合回路 5、装置
设计盐桥原电池的思路： Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
还原剂和氧化产物为负极的半电池 氧化剂和还原产物为正极的半电池
根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路 画出装置示意图
（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。
电极材料
两种活泼不同的金属。 一种金属与一种非金属（如石墨）。 两电极都是其它材料。
两极一液成回路，氧化还原是中心
判断下列装置能否构成原电池
原理第1章第3节第1课时 原电池
第三节化学能转化为电能——电池第一课时原电池的工作原理编撰人：孙宝玲审核人董玉红陈修峰2011-9【教学目标】1、了解原电池的工作原理；2、会判断原电池正负极，会书写电极反应；【自主学习】1．原电池是利用_________________反应通过_________的转移把化学能转化成电能的装置。
2．原电池的组成：（1）____________________,(2)________________________,(3)_______________________________________________ 。
3。
原电池的电极及电子流向：负极：电子流向分析：电子______的一极，反应类型分析：发生_____反应；被_____。
正极:：电子流向分析：电子_____的一极，反应类型分析：发生_______反应，被______。
在外电路中，电流从_______流向_______,电子从______流向_____。
在内电路中，电流从______流向______，在电解质溶液中，阳离子流向______，阴离子流向_______。
【课堂教学】【情境引入】通过电解可将电能转化为化学能，而通过原电池可将化学能转化为电能。
那么，原电池是怎样将化学能转化为电能的？原电池的工作原理与电解的原理有什么异同呢？一．原电池的工作原理：1．书19页【活动探究】问题1 将锌粉加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变化，分析能量变化情况。
问题2 画出你所涉及的原电池的结构示意图，Array并标明个电极的名称（属性）。
问题3 比较Zn与CuSO4溶液直接反应和你设计原电池工作时的相同点：，不同点：（1），（2）。
2。
原电池的电极、电极反应及电子流向：负极：电子流向分析：电子______的一极，反应类型分析：发生_____反应；被_____。
电极反应____________________,正极:：电子流向分析：电子_____的一极，反应类型分析：发生_______反应，被______。
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