人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池
学习重点 原电池的工作原理
学习难点 原电池的工作原理
交流研讨
一、实验探究：原电池工作原理
【实验1】
装置1
装置2
交流研讨
• 1．为什么装置2中的铜片上会有气泡出现呢？该现象 和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？
• 2．铜片上的电子从哪来？ • 3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？ • 4．写出总反应离子方程式。 • 5．电流表中指针发生偏转说明什么呢？ • 6． 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。分析
(电3)极此方原程电式池为反：应负正的极极化__学__F2__方__eH__程__-+__式+2____e为__2+-__F_e__=_He__-_+__2_=F__↑_He___H__2_2__+_S2___↑O______4______=_____F____e_S__O_4______
学以致用
原电池
小结
１、定义: 把化学能转化成电能的装置。
2、原电池的工作原理
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)
通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。
电子流向
负极
正极
电流流向
内电路中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。形 成闭合回路。
3、形成原电池的条件
✓（1）有两种活动性不同的金属（或一种是能导 电的非金属单质或金属氧化物）作电极。
一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负
极，较不活泼的金属（碳棒）为正极．
条件二 溶液的性质
G
G
Zn
Cu Zn
Cu
结论二
乙醇
D
H2SO4溶液
E
两个电极插入电解质溶液中。
条件三 线路的连接
G
Zn
Cu Zn
Cu
稀硫酸
F
结论三
稀硫酸
H2SO4溶液
G
两个电极用导线相连构成闭合回路。
3、组成原电池的条件
Pt电极上发生的是__还__原____反应 (填“氧化”或“还原”)。
学以致用
4、(2016·全国Ⅰ卷，节选)Mg--AgCl电池是一
种以海水为电解质溶液的水激活电池。判断下
列叙述的正误
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ ( ✓ )
B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
()
C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 ( ✓ )
✓（1）有两种活动性不同的金属（或一种是能导 电的非金属单质或金属氧化物）作电极。
✓ （2）电极材料均插入电解质溶液中。 ✓ （3）两极相连形成闭合电路。 ✓ （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
4、电极方程式的书写
简单原电池电极方程式的写法
A
Cu
Zn
先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
拆成离子方程式： Zn+2H+ =Zn2正负极
负极： Zn 失电子 Zn - 2e- = Zn2+ 正极： H+得电子 2H+ + 2e- = H2↑
学以致用
1．(1)下列装置属于原电池的是___⑤_____。
(2)在选出的原电池中，_F_e______是负极，发生__氧__化____反应， __C_u_____是正极，该极的现象是__有__气__泡__冒__出______。
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电解质溶液： Fe2(SO4 )3、FeCl3等
设计原电池的基本思路：先将氧化 还原反应拆分为两个半反应(即氧化反应 和还原反应)，然后根据构成原电池的条 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。
2、(2017·衡水模拟)一个原电池的总反应 的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，
该原电池的合理组成( C )
正极 负极 电解质溶液
A Zn Cu B Cu Zn C Cu Zn D Zn Fe
CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2
学以致用
3.（2013·北京高考节选)通过NOx传感器可监 测NOx的含量，其工作原理示意图如图所示：
伏打 意大利物理学家
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
普通干电池 手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
电动车电池
第四章 电化学基础
第1节 原电池
学习目标
【知识与技能】 1．以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。 2. 学会原电池电极反应式的书写方法。 【过程与方法】 能对原电池原理及形成条件的学习进行总结和反思， 提高自主学习化学的能力。 【情感态度与价值观】 提高化学学习兴趣，体验科学探究的艰辛与喜悦， 感受化学与生活的紧密联系。
属
墨
电子流向
电子流出极
电子流入极
离子移动方向 阴离子移向的极 阳离子移向的极
发生反应
氧化反应
还原反应
反应现象
溶解的极 增重或有气泡冒出的极
离子移动方向可记为：正向正，负向负
条件一 原电池的电极材料
Zn
G
Zn
Zn
G C
G
Zn
Cu
H2SO4溶液
A 结论一
H2SO4溶液
B
H2SO4溶液
C
有两种活动性不同的金属（或一种金属和
正负极上分别发生了什么反应。
原电池
1、定义：原电池是将_化__学__能 转化为__电__能的装置。
2、原 电 池 原 理
氧化反应 失去电子
电子从负极沿导线传递到正极 电流从正极流向负极
负极
正极
阳离子 电解质
溶液
阴离子
阳离子
外电路
还原反应 获得电子
内电路
两极的判断
判断依据
负极
正极
电极材料
活泼性较强的金 活泼性较弱的金属或石
✓ （2）电极材料均插入电解质溶液中。 ✓ （3）两极相连形成闭合电路。 ✓ （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
思 考
设计成原电池。你有哪些可行方案?
负极： Cu Cu – 2e- = Cu2+
正极： 不如Cu活泼的金属或石墨
学习难点 原电池的工作原理
交流研讨
一、实验探究：原电池工作原理
【实验1】
装置1
装置2
交流研讨
• 1．为什么装置2中的铜片上会有气泡出现呢？该现象 和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？
• 2．铜片上的电子从哪来？ • 3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？ • 4．写出总反应离子方程式。 • 5．电流表中指针发生偏转说明什么呢？ • 6． 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。分析
(电3)极此方原程电式池为反：应负正的极极化__学__F2__方__eH__程__-+__式+2____e为__2+-__F_e__=_He__-_+__2_=F__↑_He___H__2_2__+_S2___↑O______4______=_____F____e_S__O_4______
学以致用
原电池
小结
１、定义: 把化学能转化成电能的装置。
2、原电池的工作原理
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)
通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。
电子流向
负极
正极
电流流向
内电路中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。形 成闭合回路。
3、形成原电池的条件
✓（1）有两种活动性不同的金属（或一种是能导 电的非金属单质或金属氧化物）作电极。
一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负
极，较不活泼的金属（碳棒）为正极．
条件二 溶液的性质
G
G
Zn
Cu Zn
Cu
结论二
乙醇
D
H2SO4溶液
E
两个电极插入电解质溶液中。
条件三 线路的连接
G
Zn
Cu Zn
Cu
稀硫酸
F
结论三
稀硫酸
H2SO4溶液
G
两个电极用导线相连构成闭合回路。
3、组成原电池的条件
Pt电极上发生的是__还__原____反应 (填“氧化”或“还原”)。
学以致用
4、(2016·全国Ⅰ卷，节选)Mg--AgCl电池是一
种以海水为电解质溶液的水激活电池。判断下
列叙述的正误
A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ ( ✓ )
B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
()
C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 ( ✓ )
✓（1）有两种活动性不同的金属（或一种是能导 电的非金属单质或金属氧化物）作电极。
✓ （2）电极材料均插入电解质溶液中。 ✓ （3）两极相连形成闭合电路。 ✓ （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
4、电极方程式的书写
简单原电池电极方程式的写法
A
Cu
Zn
先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
拆成离子方程式： Zn+2H+ =Zn2正负极
负极： Zn 失电子 Zn - 2e- = Zn2+ 正极： H+得电子 2H+ + 2e- = H2↑
学以致用
1．(1)下列装置属于原电池的是___⑤_____。
(2)在选出的原电池中，_F_e______是负极，发生__氧__化____反应， __C_u_____是正极，该极的现象是__有__气__泡__冒__出______。
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电解质溶液： Fe2(SO4 )3、FeCl3等
设计原电池的基本思路：先将氧化 还原反应拆分为两个半反应(即氧化反应 和还原反应)，然后根据构成原电池的条 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。
2、(2017·衡水模拟)一个原电池的总反应 的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，
该原电池的合理组成( C )
正极 负极 电解质溶液
A Zn Cu B Cu Zn C Cu Zn D Zn Fe
CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2
学以致用
3.（2013·北京高考节选)通过NOx传感器可监 测NOx的含量，其工作原理示意图如图所示：
伏打 意大利物理学家
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
普通干电池 手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
电动车电池
第四章 电化学基础
第1节 原电池
学习目标
【知识与技能】 1．以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。 2. 学会原电池电极反应式的书写方法。 【过程与方法】 能对原电池原理及形成条件的学习进行总结和反思， 提高自主学习化学的能力。 【情感态度与价值观】 提高化学学习兴趣，体验科学探究的艰辛与喜悦， 感受化学与生活的紧密联系。
属
墨
电子流向
电子流出极
电子流入极
离子移动方向 阴离子移向的极 阳离子移向的极
发生反应
氧化反应
还原反应
反应现象
溶解的极 增重或有气泡冒出的极
离子移动方向可记为：正向正，负向负
条件一 原电池的电极材料
Zn
G
Zn
Zn
G C
G
Zn
Cu
H2SO4溶液
A 结论一
H2SO4溶液
B
H2SO4溶液
C
有两种活动性不同的金属（或一种金属和
正负极上分别发生了什么反应。
原电池
1、定义：原电池是将_化__学__能 转化为__电__能的装置。
2、原 电 池 原 理
氧化反应 失去电子
电子从负极沿导线传递到正极 电流从正极流向负极
负极
正极
阳离子 电解质
溶液
阴离子
阳离子
外电路
还原反应 获得电子
内电路
两极的判断
判断依据
负极
正极
电极材料
活泼性较强的金 活泼性较弱的金属或石
✓ （2）电极材料均插入电解质溶液中。 ✓ （3）两极相连形成闭合电路。 ✓ （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
思 考
设计成原电池。你有哪些可行方案?
负极： Cu Cu – 2e- = Cu2+
正极： 不如Cu活泼的金属或石墨
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高中化学人教版选修四 4-1 原电池 课件(37张)
负极
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池 正极
Cu2++2e- =Cu
阴离子
电解质 溶液
盐桥
阳离子
内电路
2019/2/15
原电池
原电池的组成——两个半电池
盐桥
锌 半 电 池
铜 半 电 池
利用同样的原理，可以把其它氧化还原反应设计成 各种原电池。
2019/2/15
原电池
1、Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中： 负 极 ①Cu作____ 正 极, ②Fe作____ 电极反应式是：负极____________ Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是___________________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是：负极____________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2 ↑ +2H2O 正极_____________________ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑ +2H2O 总反应式是_______________________________
2019/2/15
原电池
请写出图片中原电池的电极反应式和 电池反应方程式。
负极： （锌片）
Zn - 2e- = Zn2+
氧化反应
（铜片） 2H+ + 2e- = H2↑ 正极：
还原反应
稀H2SO4
高中化学 第四章 第一节 原电池教案 新人教版选修4
第四章 电化学基础第一节 原电池一、原电池实验探究【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。
即将化学能转化成电能的形式释放。
（3）原理：（负氧正还）整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。
一般先写负极，所以可表示为：负极（Zn ）：Zn －2e ＝Zn 2＋ （氧化）正极（Cu ）：2H ＋＋2e ＝H 2↑（还原）注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡总反应是：Zn+2H +=Zn 2++H 2↑原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
二、原电池的构成条件1、活泼性不同的两电极2、电解质溶液3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C 、Fe 、 Sn 、 Pb 、 Ag 、 Pt 、 Au 等）判断是否构成原电池，写出原电池原理。
（1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠（2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。
高中化学第四章第一节原电池课件新人教选修4.ppt
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
二、原电池的设计 从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原 电池，实际设计时应注意以下几点： 1．外电路 负极( 还原性 较强的物质)――e－→正极( 氧化性 较强的物质)
导线 2．内电路 将两电极浸入 电解质溶液 中，阴、阳离子作定向运动 。
3．闭合回路
1．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。( )
(2)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。
()
(3)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可
以实现。
()
(4)碳棒不能用来作原电池的电极。
()
(5)反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形
[解析] 本题考查原电池原理及化学平衡，难度较大， 根据所给原电池的反应原理可知，Fe3＋在正极发生还原 反应，甲池中存在Fe3＋，故A错误；乙池为负极，失电 子的物质是I－，B错误；此反应是可逆反应，电流计的 读数为零时说明反应处于平衡状态，但c(Fe3＋)≠0，故C 正确，D项错误。
[答案] C
设计原电池有以下三个关键点： (1)电解质溶液：一般能与负极反应或者溶解在溶 液中的物质(如O2)与负极反应。 (2)电极材料：一般较活泼的金属作负极，较不活 泼的金属或导电的非金属作正极。 (3)若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则负 极中的电解质溶液应有与电极材料相同的阳离子。
点击下图进入“课 堂10分钟练习”
[例2] (2012·金华十校期末考试)控制适合的条件，
KI溶液过量，将反应2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2设计
成如下图所示的原电池。下列判断正确的是 ( )
高中化学 第四章《电化学基础》 新人教版选修4
2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)
装 置 示 意 图 现 锌片逐__渐__溶__解__，铜片上有红___色__物__质__沉__积__, 象 电流表指针发生_偏__转_____
电极 电极名称 得失电子 电子流向 反应类型
电极反应式
总反应式
Zn电极
Cu电极
负极
正极
失电子
得电子
流出
流入
氧化反应
还原反应
解析：选C。判断原电池正负极，除考虑活 泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。 对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属； 但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼 的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负 极，B对；
A池中电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，A 对；B池中电子流向为Al―→Mg，C项错。 A池中正极2H＋＋2e－===H2↑，随着反应进 行，c(H＋)减少，pH增大，D对。
二、原电池的设计 1．依据 理论上，能自发进行的__氧__化__还__原__反__应____均 能设计成原电池。 2．实际设计时应注意的几个方面 (1)外电路
负极(还__原__性__较__强___的物质)―失 导―线e→－ 正极(能__导__电__ 的物质) (2)内电 路 将两极浸入 _电__解__质___溶液 中，并通过 _阴__、__阳__ 离子的定向运动而 形成内电路。
原电池原理的应用
探究导引2为什么锌与稀硫酸反应时，加入少 量CuSO4，会使反应速率加快？ 提示：锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4， Cu2＋被锌置换出来，生成的单质Cu附着在锌 的表面，此时会发生原电池反应，锌为负极， 使反应速率加快。
要点归纳
1．加快氧化还原反应的速率 在金属与酸溶液的置换反应中，通过形成原电 池而使反应速率加快。 2．比较金属活动性的强弱
第四章第一节原电池课件高二化学人教版选修4化学反应原理
(2)实质：利用能自发进行的__氧__化__还__原___反应把化学能 转化为电能。
知识衔接
分析下图装置的工作原理，回答问题
雄心志四海，万里望风尘。
人不可以有傲气，但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。 器大者声必闳，志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率 例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生 H2的速率加快。 2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3．比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中， 观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
（2）电路中电子、离子移动方向
电子流向： 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向：
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
（3）盐桥的作用：
Cl-向锌盐方向移动，K+向 铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐 溶液一直保持电中性，从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
学习目标： 1．了解原电池的工作原理及构成条件； 2．能正确判断原电池的正负极； 3．能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾：
1．电流是怎样形成的？ 电子（或离子）的定向移动形成电流。
2．什么是氧化还原反应？ 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应， 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1．原电池的概念和实质 (1)概念：将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
知识衔接
分析下图装置的工作原理，回答问题
雄心志四海，万里望风尘。
人不可以有傲气，但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。 器大者声必闳，志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率 例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生 H2的速率加快。 2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3．比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中， 观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
（2）电路中电子、离子移动方向
电子流向： 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向：
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
（3）盐桥的作用：
Cl-向锌盐方向移动，K+向 铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐 溶液一直保持电中性，从而使 电子不断从Zn极流向Cu极。
学习目标： 1．了解原电池的工作原理及构成条件； 2．能正确判断原电池的正负极； 3．能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾：
1．电流是怎样形成的？ 电子（或离子）的定向移动形成电流。
2．什么是氧化还原反应？ 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应， 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1．原电池的概念和实质 (1)概念：将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
选修四第四章第一节《原电池》
改进措施？
将锌片与硫酸铜溶液隔离
硫酸锌溶液 硫酸铜溶液
上述装置构成原电池了吗？为什么？ 怎样才能构成原电池呢？
为了避免发生这种现象，设计如下图（书 P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它 盐桥中通常装有含琼胶 的工作原理吗？
的KCl饱和溶液
此装置优点：能稳定长 时间放电
盐桥在此的作用是什么？改进后的装置为什
③、盐桥的作用：
a.使整个装置构成通路，避免氧化剂与还原剂 直接接触。 b.阴阳离子的移动平衡电荷。
2、电极反应式、电池的总反应方程式和电 池符号的书写：
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应） 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）
电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价降低得2e-
电极反应式：
Cu
3
负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag
C
3
电极：负极是Cu，正极可以是 Ag或C) 等。 Cu(NO AgNO
电解液： Cu(NO3)2 、AgNO3
1.某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能实现该 反应的原电池是( B ) A 电极材料 Cu、Zn B Cu、Ag C Cu、C D Fe、Zn
总结
1、复习回忆了原电池的形成。 2、进一步了解原电池的反应原理，
正确书写电极反应式。 3、利用氧化还原反应原理设计了原 电池。
人教版高中化学选修四第四章第一节 原电池教案
4.1 原电池一、原电池：1.概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池2.组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路。
3.电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4.电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑5.正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向：负极流入正极（3）从电流方向：正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极二、化学电池1.电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2.化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3.化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池(1)一次电池常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等(2)二次电池①二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。
②电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O充电：阳极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42-③目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池(3)燃料电池①燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池②电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件;负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。
人人教版高中化学选修4第四章电化学基础第一节： 原电池课件
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？
六、设计盐桥原电池的思路： 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
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”
启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，
打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，
会发现有大量铁锈存在。
1)“热敷袋”是利用 铁被氧化
放出热量。
2)炭粉的主要作用是
。
与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化
3)加入氯化钠的主要作用是
。
氯化钠溶于水、形成电解质溶液
课堂练习
1、在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的 浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装 置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电 子为_0__.0__1_5___ mol,溶液的pH值变____大___（溶 液体积变化忽略不计）
2、市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、
提出问题：
我们在必修2中学习过的将锌片和铜片 置于稀硫酸或硫酸铜的原电池，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？
主要原因：(一)由于在铜极上很快就聚集了许 多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就 增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作 用称为极化作用。 (二)铜离子会在锌棒表面发生反应析出铜单质， 阻止反应继续发生。
改进措施：将锌片和硫酸溶液隔开来，不放在 同一个烧杯中，再进行实验。
六、设计盐桥原电池的思路： 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
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”
启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，
打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，
会发现有大量铁锈存在。
1)“热敷袋”是利用 铁被氧化
放出热量。
2)炭粉的主要作用是
。
与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化
3)加入氯化钠的主要作用是
。
氯化钠溶于水、形成电解质溶液
课堂练习
1、在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的 浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装 置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电 子为_0__.0__1_5___ mol,溶液的pH值变____大___（溶 液体积变化忽略不计）
2、市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、
提出问题：
我们在必修2中学习过的将锌片和铜片 置于稀硫酸或硫酸铜的原电池，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？
主要原因：(一)由于在铜极上很快就聚集了许 多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就 增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作 用称为极化作用。 (二)铜离子会在锌棒表面发生反应析出铜单质， 阻止反应继续发生。
改进措施：将锌片和硫酸溶液隔开来，不放在 同一个烧杯中，再进行实验。
人教版高中化学选修4第四章第一节原电池课件
2.工作原理：
锌半电池 负极: Zn －2e - = Zn 2+
铜半电池 正极： Cu2+ + 2e - = Cu
电池反响：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
思考： 1.改进后的装置为什么能够持续、稳定 的产生电流？ 2.盐桥在此的作用是什么？
认识盐桥
〔1〕盐桥的成分：饱和的KCl溶液和琼脂 〔2〕盐桥的作用：
练习：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原 电池，画出示意图，写出电极反响。
Fe Fe Cu Cu
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
二、原电池正负极判断
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子〔电流〕流动的方向判断 3.根据电极反响类型判断
负极－－ 失 电子，发生 氧化 反响
正极－－ 得 电子，发生 复原 反响
三、原电池原理的应用
1.设计原电池
2.判断金属的活动性
3. 加快反响速率 (1)实验室制取氢气，用锌与稀硫酸反响。 锌用纯锌好，还是用粗锌好〔杂质为碳〕？ (2)如果只有纯锌、稀硫酸和硫酸铜，怎 么4.防办止？金属被腐蚀
例：镀锌铁比镀锡铁耐用
练1.（07海南）依据氧化还原反应： 2Ag+（aq） + Cu（s） == Cu2+（aq） + 2Ag（s） 设计的原电池如图所示。
请回答下列问题： （1）电极X的材料是 Cu ；电解质溶液Y是AgNO3溶液 （2）银电极为电池的 正 极，发生的电极反应为2Ag++ 2e- = 2Ag
锌半电池 负极: Zn －2e - = Zn 2+
铜半电池 正极： Cu2+ + 2e - = Cu
电池反响：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
思考： 1.改进后的装置为什么能够持续、稳定 的产生电流？ 2.盐桥在此的作用是什么？
认识盐桥
〔1〕盐桥的成分：饱和的KCl溶液和琼脂 〔2〕盐桥的作用：
练习：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原 电池，画出示意图，写出电极反响。
Fe Fe Cu Cu
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
二、原电池正负极判断
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子〔电流〕流动的方向判断 3.根据电极反响类型判断
负极－－ 失 电子，发生 氧化 反响
正极－－ 得 电子，发生 复原 反响
三、原电池原理的应用
1.设计原电池
2.判断金属的活动性
3. 加快反响速率 (1)实验室制取氢气，用锌与稀硫酸反响。 锌用纯锌好，还是用粗锌好〔杂质为碳〕？ (2)如果只有纯锌、稀硫酸和硫酸铜，怎 么4.防办止？金属被腐蚀
例：镀锌铁比镀锡铁耐用
练1.（07海南）依据氧化还原反应： 2Ag+（aq） + Cu（s） == Cu2+（aq） + 2Ag（s） 设计的原电池如图所示。
请回答下列问题： （1）电极X的材料是 Cu ；电解质溶液Y是AgNO3溶液 （2）银电极为电池的 正 极，发生的电极反应为2Ag++ 2e- = 2Ag
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第一节 原 电 池(36张PPT)
要点二 原电池的设计
理论上，能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池， 实际设计时应注意以下几方面： 提供 (1) 用 还原性较强 ________ 的物质作为负极，向外电路 ________ 得到 电子；用 氧化性较强 ________ 的物质作为正极，从外电路 ________ 电子。
阴阳离子的定向移动 (2) 将两极浸在电解质溶液 ________ 中，通过 __________________ 形成内电路。 导线 流向正极，再通过 (3) 放电时负极上的电子通过 ________ 溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路，其中阳离子移 向________ 正 正 极，阴离子移向________ 负 极。
负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极
正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极
栏 目 链 接
3．根据两极发生的变化判断
负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反现象判断
负极——会逐渐溶解，质量减小
正极——有气泡逸出或质量增加
栏 目 链 接
三、原电池正负极的判断方法
负极：活泼性__强__的金属，发生__氧化__反应。
正极：活泼性__弱__的金属或导体，发生__还原__反应。 原电池正负极判断： 1．根据电极材料判断 负极——活泼性较强的金属
栏 目 链 接
正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属
注意：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中， Al做负极。 2．根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子 的定向移动方向判断
栏 目 链 接
(1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，
(2)确定电极材料。
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负