高中化学 原电池的特点简析 新人教版选修4
高中化学 4.1《原电池》课件1 新人教版选修4_最新修正版
阳离子
Cu2++2e- =Cu 内电路
2e-
电极反应总式： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 原电池反应本质：化学能 氧化还原反应 电能
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6、原电池的设计
（1）电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反 应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。
A
Cu
Zn
A
Zn
Cu
H2SO4
ZnSO4
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H2SO4
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练习：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个 原电池，画出示意图，写出电极反应。
Fe Fe Cu Cu 负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4
FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
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请根据氧化还原反应 :
练
Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
一
设计成原电池。你有哪些可行方案?
练
负极： Cu Cu – 2e- = Cu2+
正极： 比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电解质溶液： Fe2(SO4 )3、FeCl3等
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？
第四章 电化学基础 第一节 原电池
最新修正版
1
电化学：指研究化学能与电能之间相互转
换的装置、过程和效率的科学。
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！。
原电池课件人教版高中化学选修四
写出正极、负极的电极反应式（电解质：KOH） 。
碱性锌锰电池构造示意图
2.碱性锌银电池（一次电池）的电池总反应如下：
Zn+Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag
写出正极、负极的电极反应式（电解质：KOH） 。
锌银电池（纽扣电池）
Mg
Cu
MgSO4
H2SO4
四、电极方程式的书写
A
Cu
C
①判断右边原电池的正、负极，并写出电极 反应式。
先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应
Cu+2FeCl3 =CuCl2
FeCl3溶液
拆成+离2子Fe方C程l2式：
Cu + 2F极 负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+ 正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
第四章 电化学基础
第一节 原电池
判形断成下原列电哪池些的是条原件电？池？
A
B
C
D
Cu
Cu Zn
Cu Cu
Fe Cu
C
稀H2SO4
酒精
EC
Fe F Zn
Pb
CuSO4
G Zn
AgNO3
Cu
稀H2SO4
醋酸
稀H2SO4 稀H2SO4
复习回顾
一、原电池的工作原理 1、定义：原电池是____将__化__学__能__转__化__为__电__能__的装置。
三.原电池电极的判断
【练习1】
Fe
Cu
FeCl2
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。
电化学知识点总结 选修4 人教版
电化学知识点总结选修4 人教版电化学知识点总结选修4 人教版电化学原电池装置特点：化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极；形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）；原③、形成闭合回路（或在溶液中接触）电负极：用还原性较强的物质（活泼金属）作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。
池基本概念：正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。
原电极反应方程式：电极反应、总反应。
理失e-,沿导线传递，有电流产生氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理：Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2H2↑不溶阳移解断离子向电解质溶液电极反应：负极（锌筒）Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）2NH4++2e-=2NH3+H2↑①、普通锌锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌锰干电池电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。
正极（PbO2）PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O负极（Pb）Pb+SO42--2e-=PbSO4铅蓄电池：总反应：PbO2+Pb+2H2SO4充电2PbSO4+2H2O电解液：1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液蓄电池特点：电压稳定。
Ⅰ、镍镉（NiCd）可充电电池；其它蓄电池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2Ⅱ、银锌蓄电池锂电池①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时燃料电极反应产物不断排出电池。
电池②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
负极：2H2+2OH--4e-=4H2O；正极：O2+2H2O+4e-=4OH-③、氢氧燃料电池：总反应：O2+2H2=2H2O特点：转化率高，持续使用，无污染。
高二选修四化学电池知识点
高二选修四化学电池知识点化学电池是将化学能转化为电能的装置，广泛应用于日常生活和工业生产中。
在高二选修四中学习化学电池的知识点，将对我们更深入地了解电池的原理和应用起到重要作用。
一、化学电池的概念与构成1. 化学电池的概念化学电池是由两个电极和电解质溶液所组成的装置，它能够通过一种化学反应将化学能转化为电能。
2. 化学电池的构成化学电池由两个电极和一个电解质溶液构成。
其中，两个电极分别是阳极和阴极，电解质溶液则是连接两个电极的介质。
二、电极反应与标准电动势1. 电极反应电极反应是在电极上发生的化学反应，它是化学电池发生电流的基础。
在电池中，阳极产生氧化反应，阴极产生还原反应。
2. 标准电动势标准电动势是指在标准状况下，电池产生的电动势大小。
它反映了化学电池中化学反应的强弱程度。
标准电动势可以用来比较不同电池的强弱。
三、电池的工作原理1. 电池的工作原理电池内部的化学反应产生的电流是通过电解质溶液中的离子传递而实现的。
在化学反应中，阳极产生的离子向电解质中释放电子，形成阴离子；而阴极产生的离子则会从电解质中吸收电子，形成阳离子。
这种离子的传递形成了电流。
2. 闭路条件和方向在闭路条件下，电池内部的电流会从阴极流向阳极。
这是因为电子从阴极流向阳极，在外电路中完成电流的传输。
四、常见的化学电池类型1. 干电池干电池是一种常见的化学电池，它使用固态电解质，并通过化学反应产生电能。
干电池通常用于小型便携电子设备，如手电筒、遥控器等。
2. 燃料电池燃料电池利用氢气等燃料与氧气进行反应来产生电能。
燃料电池不断地供应燃料和氧气，因此具有更长的使用寿命，被广泛应用于汽车和能源领域。
3. 铅蓄电池铅蓄电池是一种常见的可充电电池，通常用于汽车、UPS等场合。
它通过将化学反应逆向进行充电，将电能转化为化学能，以实现储能和再利用。
五、电池的应用领域1. 日常生活中的应用电池在日常生活中有着广泛的应用，如手电筒、手机、手表、遥控器等，为我们的生活提供了便利。
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
第四章电化学基础
第一节原电池
教材分析
本节课的教学内容“原电池”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
原电池是中学电化学基础知识，也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。
在前期学习过程中，学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径，并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时，也充分联系原理在实际生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标.
选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于学生在本节课的学习中,从学生已有的知识基础入手，进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件，并随之引入盐桥的概念，结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用，并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
并在教师引导下进一步掌握判断原电池的正负极的方法和学会正确书写电极反应方程式.同时，也让学生了解原电池的本质及其实质应用,为学习化学电源、燃料电池等打下基础。
1。
课时4.1 原电池-高二化学选修4精品讲义(人教版)
原电池【学习目标】1、知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理2、会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用 【主干知识梳理】一、火力发电1、火力发电的工作原理：火力发电(火电)是通过化石燃料(如：煤、石油、天然气)燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。
其中，燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键化学能(氧化还原反应)−−−→−燃料燃烧热能−−−→−蒸汽轮机机械能−−→−发电机电能 2、火力发电的优缺点(1)优点：①我国煤炭资源丰富； ②电能清洁、安全，又快捷方便(2)缺点：①排出大量的温室气体CO 2； ②有些废气可能导致酸雨，如：SO 2；③消耗大量的不可再生能源； ④能量转化率低； ⑤产生大量的废渣、废水二、原电池实验步骤将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象用导线连接锌片和铜片，并在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表指针是否偏转装置图现象 锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流表指针发生偏转 解释或说明锌与稀硫酸发生置换反应产生H 2，而铜则不能锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流1将化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应2、原电池的工作原理当用导线连接铜片和锌片一同进入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn 2+而进入溶液，电子则有锌片经导线流向铜片，溶液中的H +从铜片中获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上析出。
由于导线上有电子通过，因此产生了电流，电流表的指针会发生偏转3、组成原电池的条件(1)两个活泼性不同的电极【微点拨】①其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，如：金属与金属、金属与非金属、非金属与非金属②燃料电池中两极可同选石墨或铂(2)电解质溶液(溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(4)有自发进行的氧化还原反应【即学即练1】1、在如图所示的8个装置中，属于原电池的是2、下列装置不能构成原电池的是()A B C D3、下列叙述正确的是()①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式来实现A．①⑤B．①④⑤C．②③④D．②⑤5、原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向(1)外电路中电子的流向：负极——经导线——正极(2)外电路中电流的流向：正极——经导线——负极(3)内电路中离子的迁移：阴离子移向负极，阳离子移向正极6、原电池中正负极的判断方法(1)根据电极反应或总反应方程式来判断作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断阳离子向正极移动；阴离子向负极移动(4)根据原电池的两电极材料来判断两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极(5)根据电极质量的变化来判断工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极放电，X极为正极，X极活泼性弱；反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极，活动性强(6)根据电池中的现象来判断：若某电极上有气泡冒出，则是因为析出了H2，说明该电极为正极，活泼性弱【即学即练2】1、下列哪些装置能组成原电池，若能，标明原电池的正负极2、下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()3、如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液三、原电池原理的主要应用1、加快氧化还原反应的速率：一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。
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原电池的特点简析
1.原理认识
例1：关于如图所示装置的叙述中，正确的是
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．铜离子在铜片表面被还原
D．电流从锌片经导线流向铜片
解析：这是原电池装置，其反应原理是Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu。
左池中Zn棒失去电子(通过导线流向Cu棒，是负极)成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，带正电荷。
右池中由导线流过来的Cu棒(正极)上富集电子，Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，溶液带负电荷。
由于盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
答案：C。
点拨：与同单池的原电池一样，活泼金属做负极，不活泼的金属做负极；为使溶液保持电中性，盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。
2.设计感知
例2：控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
下列判断不正确的是
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. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极
解析：乙中I－失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3＋被还原成Fe2＋，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C 项正确。
加入Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，而作为负极，D项错。
答案：D。
点拨：有盐桥的原电池的两个电极的材料可以不同，也可以相同，但环境绝对不同。
一定要从总反应的原理出发，分析原电池的正负极。
3.知识迁移
例3：已知反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O，现设计如下实验装置，进行下述操作：
(I)向B杯内逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；
(II)若改向B烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表指针与(I)实验的反向偏转。
试回答下列问题：
(1)两次操作中指针为什么发生偏转？
(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。
(3)(I)操作过程中C1棒上发生的反应为；
(4)(II)操作过程中C2棒发生的反应为。
解析：由于反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O是可逆的，也是氧化还原反应。
而且满足：①不同环境中的两电极（连接）；②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）；
③形成闭合回路。
构成原电池的三大要素。
当加酸时，c(H+)增大，平衡向正向移动；C1：2I--2e-=I2，这是负极；C2：AsO43-+2H+ +2e-=AsO33-+H2O，这是正极。
当加碱时，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移动：C1：I2+2e-=2I-，这是正极；C2：AsO33-+ 2OH- -2e-=AsO43-+H2O，这是负极。
答案：(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。
(2)(I)加酸，c(H+)增大，平衡向正向移动，AsO43-得电子，I-失电子，所以C1极是负极， C2极是正极。
(II)加碱，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移AsO33-失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。
故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即微安表指针偏转方向不同。
(3) 2I-2e-=I2
(4)AsO33-+2OH- -2e-=AsO43-+H2O
点拨：G中指针往相反方向旋转，暗示电路中电子流向相反，说明总反应的平衡移动方向相反。
练习：
1.下面甲、乙两装置都是铜-锌原电池。
(1)甲、乙两装置中，正负极上的电极反应，反应现象。
A．相同 B．不同
(2)其中，装置能更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。
2.某原电池构造如右图所示。
下列有关叙述正确的是
A．在外电路中，电子由银电极流向铜电极
B．取出盐桥后，电流计的指针仍发生偏转
C．外电路中每通过0.1 mol电子，铜的质量理论上减小6.4 g
D．原电池的总反应式为Cu+2AgNO3＝2Ag+Cu(NO3)2
3. 如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中，不考虑两球的浮力变化）
A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低B端高；杠杆为绝缘体时，A端高B端低D．当杠杆为导体时，A端高B端低；杠杆为绝缘体时，A端低B端高答案：1. (1)A A (2)乙。
2.D。
3.C。