高二化学(苏教版)选修四学案：专题1 第2单元第1课时 原电池的工作原理
高二化学苏教版选修4课件：1.2.1 原电池的工作原理 化学电源
3.发生原电池反应时,通常负极金属失电子而导致负极质量减轻。
问题导学 即时检测 一 二
自主预习 合作探究
二、电极反应式的书写与原电池反应的计算
活动与探究 1.如何书写电极反应式? 答案:(1)如果题目提供的是装置图,则首先确定原电池的正负极、电解质溶液。 通常情况下,负极为电极材料失电子,正极为溶液中的阳离子得到电子。写电极反 应式时,还需考虑电解质的性质。 (2)如果题目给出的是总反应式,首先找出化合价升高与降低的元素,从而确定 正、负极的主反应物和主产物,再利用守恒原理进行电极反应式的书写。 2.如何进行原电池反应中的计算? 答案:原电池负极上发生氧化反应失去的电子总数与正极上发生还原反应得到 的电子总数相等,在有关电化学的计算中抓住得失电子总数相等建立等量关系式。
问题导学 即时检测 一 二
自主预习 合作探究
(4)根据原电池两极发生的变化来判断:原电池的负极总是失电子,发生氧化反 应(负失氧);其正极总是得电子,发生还原反应(正得还)。(见下图)
(5)根据原电池两极发生的现象判断。溶解或质量减小的电极为负极,电极增重 (有金属析出)或有气泡放出的一极为正极(此规则具有相当的局限性,可用于一些 常规的原电池的电极判定,如Al-Cu-稀硫酸,但不适用于目前许多新型燃料电池的 电极的判定)。
2H2O。燃料电池的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转换 效率。
目标导航 预习导引
12
自主预习 合作探究
预习交流1 原电池工作时,电流是怎样形成的? 提示:原电池是通过自发进行的氧化还原反应,使反应中的电子定向移动而产生 电流。反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生,从而形成电势差,电 子及电解质溶液中的带电粒子得以定向流动从而产生电流。 预习交流2 电子的流动方向是怎样的?电解质溶液中的离子是怎样迁移的? 提示:电子从负极流出,通过导线进入正极。电解质溶液中的阴离子向负极移动, 阳离子向正极移动。
2018-2019学年苏教版高中化学选修四课件：专题1 第2单元 第1课时 原电池的工作原理
答案 B
配苏教版
化学
选修
化学反应原理
原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液 的性质有关。例如：镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为
电极质量变化 电极质量减轻的一极
配苏教版
化学
选修
化学反应原理
【例 1】 将 Mg 条、 Al 条平行插入一定浓度的 NaOH 溶液 中，用导线、电流计连接成原电池，此电池工作时，下列叙述 正确的是( )
NaOH(aq)
配苏教版
化学
选修
化学反应原理
A．Mg 比 Al 活泼，Mg 失去电子被氧化成 Mg2＋ B．负极反应式为 Al－3e－＋4OH－===AlO－ 2 ＋2H2O C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成 的 D．Al 是电池正极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀 析出
选修
化学反应原理
笃学二 原电池的设计
还原性较强 的物质作为负极，负极 1.设计原电池时，用____________ 氧化性较强的物质作为正极，正极从 向外电路提供电子；用___________ 外电路得到电子。 电解质溶液 中，并通过 2．在原电池的内部，两极浸在____________ 阴、阳离子 __________的定向运动而形成内电路。 正极 ，再通过 3．放电时，负极上的电子通过导线流向______ 内电路 构成回路。 溶液中离子形成的________
配苏教版
化学
选修
化学反应原理
(2)确定电极材料 若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负 极；若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极 (如Pt、碳棒)作负极。 发生还原反应的电极材料必须比负极材料活泼性差。 本例中可用铜棒作负极，用铂丝或碳棒作正极。
高中化学(苏教版选修4)课件：专题1 第2单元 第1课时 原电池的工作原理和化学电源
(4)构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。 (5)画出装置图。
[探究· 升华]
[思考探究]
问题思考： (1)该装置中电子移动方向如何？溶液中的SO2 4 浓度如何变化？
－
【提示】 该原电池中Zn为负极，铜为正极，电子由Zn极流向Cu极，盐桥中 的K 向正极移动，Cl 向负极移动，从而平衡电荷，溶液中SO2 4 浓度不变。
)
【解析】 Fe与C作为原电池的电极，则Fe为负极，C是正极；Fe在负极发生 氧化反应生成Fe2＋，因此B项错误；且左边烧杯中正电荷增加，必然使盐桥中的 阴离子移向FeCl2溶液；电子由Fe电极流向石墨电极，则电流由石墨电极流向Fe电 极。
【答案】 B
5．有 A、B、C、D 四块金属片，进行如下实验：①A、B 用导线相连后，同 时浸入稀 H2SO4 中，A 极为负极；②C、D 用导线相连后，同时浸入稀 H2SO4 中， 电流由 D→导线→C；③A、C 相连后，同时浸入稀 H2SO4 中，C 极产生大量气泡； ④B、D 相连后，同时浸入稀 H2SO4 中，D 极发生氧化反应。据此，判断四种金属 的活动性顺序是 A．A>B>C>D C．C>A>B>D ( ) B．A>C>D>B D．B>D>C>A
得失电子 电子流向 反应类型
电极 反应式 总电池 反应式
负 极 失 电子 电子 流出 . 氧化 反应
Zn－2e－===Zn2＋
正 极 得 电子
电子 流入 . 还原 反应 Cu2＋＋2e－===Cu
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
2.盐桥(以铜锌原电池为例) (1)成分：含有KCl饱和溶液的琼脂。 (2)离子移动方向：Cl－移向 ZnSO4 溶液(负极区)，K＋移向 CuSO4 溶液(正极 区)。 (3)作用：使两个半电池形成通路，并保持两溶液的电中性。
苏教版高中化学选修四课件专题1-第2单元-第1课时
3．设计化学电池 例如：以 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 为依据，设计 一个原电池。 (1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反 应，分别写出原电池的负极、正极电极反应式。 负极：Cu－2e－ ===Cu2＋ 正极：2Fe3 ＋2e ===2Fe2
＋ － ＋
(2)确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做 负极；如为气体(如 H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电 极(如 Pt、碳棒)做负极。 (3)确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可。 (4)构成闭合回路。
设计化学电池时，为验证所设计的电池反应是否符合要 求，可将所设计的电池进行分析，明确正、负极的电极反应， 得出总反应，再与要求设计的反应对照即可。
(云南禄丰高二期中 )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：
＋
B．电池反应为：Zn＋ Cu2＋ ===Zn2＋＋ Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极 D．盐桥中的 K＋移向 ZnSO4 溶液
【解析】 A 项， 正极发生还原反应： Cu2＋＋ 2e－ ===Cu， 负极发生氧化反应：Zn－ 2e ===Zn2 ；B 项，由正、负两极
－ ＋
发生的半反应合并得总反应： Zn＋ Cu2 ===Zn2 ＋ Cu； C 项，
【答案】 C
5．(1)下列装置属于原电池的是________。
(2)在选出的原电池中，________是负极，发生 ________ 反应，________是正极，该极的现象是________。 (3)此原电池反应的化学方程式为 _________________。
[精]高中化学专题1化学反应与能量变化第二单元第一课时原电池的工作原理学案苏教版选修4
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第一课时原电池的工作原理—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。
2．能够写出电极反应式和电池反应方程式。
3．能根据提供的氧化还原反应设计简单的原电池。
1.原电池构成“四条件”：①活泼性不同的两电极；②浸入电解质溶液中；③形成闭合回路；④能发生自发的氧化还原反应。
2.原电池正、负极判断的“五招”：(1)正极：①活泼性较弱的金属或非金属；②流入电子或电流流出；③发生还原反应；④阳离子流向的极；⑤电极增重或有气体产生的极。
(2)负极：①活泼性较强的金属；②流出电子或电流流入；③发生氧化反应；④阴离子流向的极；⑤电极不断溶解(质量减少)的极。
原电池的工作原理1．铜锌原电池的工作原理装置电极Zn Cu 反应现象逐渐溶解铜片上有红色物质析出电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向电子流出电子流入电流方向电流流入电流流出反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总电池反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu2.原电池的构成条件3．盐桥的成分及作用1．铜锌原电池中正、负极材料是什么？写出正、负极反应式。
提示：Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Cu作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e －===Cu。
2．原电池装置中，盐桥中离子移动的方向是什么？提示：盐桥中的Cl－移向负极(ZnSO4溶液)，K＋移向正极(CuSO4溶液)。
3．原电池装置中，盐桥的作用是什么？提示：①形成闭合回路；②保持两溶液呈电中性，使电池反应能持续发生。
1．原电池工作原理图解2．原电池正、负极的判断(1)判断方法①由电极材料判断。
一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②由电流方向或电子流向判断。
电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极。
③由电解质溶液中离子的移动方向判断。
高二化学苏教版选修4学案：课堂互动专题1第二单元化学能与电能的转化第1课时含解析
课堂互动三点剖析难点原电池的工作原理原电池是依据自发的氧化还原反应设计而成的。
多数情况下，自发氧化还原反应是氧化剂和还原剂直接接触发生反应，直接进行电子转移，并且得失电子是在同一“场所"完成。
如果我们将氧化还原反应中的“直接”得失电子，变为“间接"，即将氧化反应和还原反应分开来，在不同的“场所”完成。
那么两个“场所”用导线连接,就会有电子的定向流动形成电流。
这一设想就如下图的原电池:上面的“CuZn”原电池能产生电流的本质原因是Zn电极和Cu电极间产生电势差，使电子产生定向移动.【例1】根据右图所示的装置，回答下列问题:（1)铁片与铜片不用导线连接，有何现象发生？写出反应的化学方程式.(2）用导线把金属片连接起来，现象有什么不同?用最恰当的化学方程式表示发生的反应.解析：第(1）种情况，铜片不起作用，铁与H+反应。
由于铁片越纯，表面越光滑，反应速率越小。
第(2)种情况，用导线连接后构成了原电池，正极产生氢气，所以气泡从铜片表面逸出。
原电池的形成使电子得以顺利转移且H +和Cu 表面得到电子并以H 2逸出,这比铁表面容易得多，所以反应速率增大，氢气逸出速率增大,铁的溶解速率也增大。
答案：（1）铁片与铜片不用导线连接，则铁片表面有气泡产生，但速率较慢。
Fe+H 2SO 4====FeSO 4+H 2↑（2）用导线连接后现象不同:①气泡不从铁片表面而是从铜片表面逸出.②产生氢气的速率明显加大，电极反应式:负极：Fe —2e —Fe 2+ 正极：2H ++2e —H 2↑重点1 原电池形成条件一个原电池一般由以下三部分构成1.电极⎩⎨⎧非金属较负极稳定的金属或者正极活泼金属负极:: 2。
电解质溶液 原电池中的电解质溶液作用有二:一是导电；二是与负极发生氧化还原反应。
所以电解质溶液中，一般都含有能与负极反应的离子。
3。
电极用导线连接或直接接触，放入电解质溶液形成闭合电路。
【例2】 下列装置中，能发生原电池反应的是（ ）解析：根据形成原电池的条件判断，B 中不能形成闭合回路，C 中两电极相同,因而B 、C 不能形成原电池。
苏教版高中化学选修四：1.2.1原电池的工作原理
外电路中：电子由负极经导线流向正极 另半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原 内电路中：两极之间通过盐桥构成闭合回路。
六 练习巩固
(高考真题）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 ；
化学能与电能的转化
——原电池的工作原理
吴荣华
一 教学目标、重难点
1.教学目标
1、了解原电池的构造与工作原理、盐桥的作用 2、能正确书写原电池的电极反应式及电池反应方程式 3、能设计简单的原电池 4、认识化学能与电能相互转化的实际意义
2.教学重难点
了解原电池的工作原理、正确书写原电池的电极反应式
二 旧知导入
Zn
CuSO4
H2SO4
七 知识拓展
原电池输出电能的能力
1.比较下列两个原电池输出电流的大小
Fe
CuSO4 结论：
CuSO4
金属电极的还原性越强，原电池输出电能的能力越强
七 知识拓展
原电池输出电能的能力
2.比较下列两个原电池输出电流的大小（电解质浓度相同）
Zn
CuSO4 结论：
H2SO4
电解质溶液中离子的氧化性越强，原电池输出电能的 能力越强
铜半电池
总反应方程式：Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
四 内化提升
请根据离子反应： Fe + Cu2+＝ Fe2+ + Cu 设计一个带盐桥的原电池，并写出电极反应式。
高中化学苏教版选修4课件1.2.1原电池的工作原理
(1)实验1的现象是什么? (2)实验2的现象是什么? (3)在实验1和实验2中能量是如何转化的? 提示:(1)锌粉消失,有红色物质生成,温度计显示温度升高。 (2)锌片变细,铜片表面附着红色物质,电流计指针发生偏转,取出 盐桥后电流计指针不再发生偏转。 (3)实验1是化学能转化为热能,实验2是化学能转换为电能。
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第1课时 原电池的工作原理 阅读思考 自主检测
首页
X 新知导学 INZHIDAOXUE
D答疑解惑 AYIJIEHUO
S随堂检测 UITANGJIANCE
任务二、认真阅读教材第13页的内容,分别完成下列任务: 1.在教材图1-9所示的铜锌原电池中,锌发生了什么反应?铜极上 发生了什么反应?盐桥中离子是怎样移动的? 提示:锌失电子发生氧化反应,溶液中Cu2+在铜极上得电子发生还 原反应。盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液。 2.阅读P14页,掌握电池反应的书写,试着填写活动与探究中的问 题。
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第1课时 原电池的工作原理 重点难点 重要考向
首页
X D 新知导学 INZHIDAOXUE
答疑解惑
AYIJIEHUO
S随堂检测 UITANGJIANCE
探究问题 知识点拨
(2)根据装置书写电极反应式:首先根据题目给定的图示装置特点, 结合原电池正负极的判断方法,确定原电池的正负极及放电的物质。
第二单元 化学能与电能的转化
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第1课时 原电池的工作原理
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第1课时 原电池的工作原理
首页
X D 新知导学 INZHIDAOXUE
答疑解惑
2017年秋高中化学苏教版选修四教案：1.2化学能与电能的转化第3课时原电池的工作原理
氯化钾饱和溶液；盐桥中氯离子移向硫酸锌溶液，钾离子移向硫酸铜溶液，合两电解质溶液均保持电中性，反应继续进行。
[练习]
一、原电池构成条件
1、 电极材料（两极活性不同）
2、电解质溶液（对应盐溶液）盐桥相隔电极与电解质溶液不反应
3、形成回路
4、自发的氧化还原反应。
二、工作原理
（1）电极X的材料是；电解质溶液Y是；
（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；X电极上发生的电极反应为；
（3）外电路中的电子是从电极流向电极。
[分析]铜，硝酸银溶液
正极，2Ag++2e—==2Ag还原反应
（3）铜电极，银
板书计划
一原电池工作
1、构成条件
2、工作过程
3、盐桥
反馈
探究实验效果很好，学生掌握情况较好。
5．原电池工作过程中，溶液的PH值怎样变化？并写出电极反应。
6．原电池是如何将化学能转化为电能的呢？
[作业]P13
[练习]
[讨论]
口答
若用盐桥，铁极插入硫酸钠溶液，碳棒插入稀硫酸，两烧杯骨盐桥相连。
实质：失电子为负极，得电子为正极
正极变大
得失电子
教
学
过
程
教师主导活动
学生主体活动
1．下列说法正确的是（）D
A．原电池是把电能转化为化学能的装置
B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应
D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动
2．微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为: Zn+2OH--2e－=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH-根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是：（）AC
苏教版高中化学选修四《化学反应原理》《原电池的工作原理》学案-新版
专题一 第二单元课时1 原电池的工作原理【自学准备与知识导学】学点1 原电池1．如图所示: （1）这是 装置(2) Zn 电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu 电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应.总反应：2．原电池：（1）定义：把 转换为 的装置。
（2）原电池反应的本质是_______________反应。
3．原电池的工作原理较活泼的金属 （“失去或者得到”）电子发生 反应（“氧化”或“还原”），电子从较 金属（ 极）通过外电路流向较 金属（ 极）。
【新课探究】探索新知识：活动与探究一： 向一支小烧杯中加入1.0mol/LCuSO 4溶液约30ml,再加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度计的变化。
现象： 。
结论： 活动与探究二能否根据Zn+Cu 2+=Zn 2++Cu 也来设计一个铜、锌原电池？指出所选用的电解质溶液，写出该原电池的两电极反应式、总反应式。
画出原电池的构造图。
负极材料_____负极反应_____________ 正极材料_____正极反应________________ H 2SO4选用的电解质溶液____________ 原电池的构造图：[问]原电池要构成闭合回路，往往是将两极插入同一池内，那么，原电池的两极是否一定要插入同一池内呢？（1）组成：（2）工作原理：在ZnSO4溶液中，锌片逐渐，即Zn被，锌原子电子，形成进入溶液，从锌片上释放的电子，经过导线流向；溶液中的从铜片上得电子，还原成为并沉积在铜片上。
总反应为。
反应是自发进行的，锌为，铜为。
（3）电极：负极：电子的极，发生反应。
电极材料选择。
正极：电子的极，发生反应。
电极材料选择。
（4）环路的构成：外电路：电子从到内电路：溶液中的离子移向ZnSO4溶液，离子移向CuSO4溶液。
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《化学反应原理》专题一化学反应与能量变化
专题一第二单元化学能与电能的转化
原电池的工作原理
【学习目标】
1．探究原电池的工作原理及构成条件。
2．学会分析典型原电池的一般方法，能正确规范书写电极反应式及电池反应。
【学习重难点】
1．原电池的工作原理。
2．能初步根据一个典型的氧化还原反应设计原电池。
【课前预习】
1．原电池是__________________________________________________的装置。
2．根据原电池两极的活泼性不同，将原电池两极分为和。
（1）负极：通常是活泼性较的金属，电子由此极流（填“出”或“入”），该电极处发生反应（填“氧化”或“还原”）。
（2）正极：通常是活泼性较的金属或非金属导体，电子由此极流（填“出”或“入”），该电极上发生反应（填“氧化”或“还原”）。
【交流与讨论】
1．上述装置工作时有何现象?
2．两极的电极反应式如何书写?
3．溶液中离子的运动方向如何？
4．外电路中电子定向移动的原因是什么?
5．盐桥的构成及作用？
【总结与反思】
1．原电池的正负极确定
（1）由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极（一般负极材料与电解质溶液发生反应），但不是绝对的。
如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中，负极为，但Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，负极为。
（2）根据反应的类型判断：可根据总反应式来分析电极是发生氧化反应还是还原反应，
若发生氧化反应，则为负极，若发生还原反应，则为正极。
2．原电池的工作原理
原电池是依据自发的氧化还原反应设计而成的。
多数情况下，自发氧化还原反应是氧化剂和
还原剂直接接触发生反应，直接进行电子转移，并且得失电子是在同一“场所”完成。
如果我
们将氧化还原反应中的“直接”得失电子，变为“间接”，即将氧化反应和还原反应分开来，在
不同的“场所”完成。
那么两个“场所”用导线连接，就会有电子的定向流动形成电流。
上面的“Cu -Zn”原电池能产生电流的本质原因是Zn
电极和Cu 电极间产生电势差，使电子产生定向移动。
3．原电池的应用
（1）加快反应速率 （2）判断金属的活动性 （3）金属的防腐 （4）化学电源
【达标检测】
1．分别标出下列原电池的正、负极，写出电极反应式和总反应式
2．根据反应：Fe+Cu 2+==Fe 2+
+Cu 设计一个原电池，画出示意图，并标出正负极、电解
质溶液，写出电极反应式。
供选择的电解质：稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化铜溶液
供选用的电极材料：锌片、铜片、铁片、石墨碳棒 电极反应：
负极：
正极：
电解质溶液： 总反应式：
负极：
正极：
总反应式： 24负极：
正极：
总反应式： AgNO 3溶液。