探究原电池的构成条件
原电池形成三条件

一.原电池与电解池的比较分类原电池电解池定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置形成条件①活泼性不同的两个电极②电解质溶液③形成闭合回路①外加直流电源,形成回路②电解质溶液(或熔融的电解质)③有电极电极名称负极正极阳极阴极反应类型氧化还原氧化还原外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入离子移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极阳离子流向阴极,阴离子流向阳极电流流向内部负极流向正极阳极流向阴极外部正极流向负极负极流向正极二.原电池的原理(1)相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.(2)相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应(3)导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能三.原电池,电解池的判断(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”: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),看溶液——两极插入溶液中,看回路——形成闭合回路或两极直接接触,看本质——有无氧化还原反应发生。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
四.原电池正、负极的确定(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,相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。
一般,负极材料与电解质溶液要能发生反应,如:Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。
(2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。
如:甲醇燃烧电池,顾名思义,甲醇燃烧一般生成二氧化碳,则碳的价态升高,失电子。
所以通入甲醇的电极为负极(3)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生,电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。
原电池的原理

原电池的原理原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。
原电池是将化学能转变成电能的装置。
所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:1、将两种活泼性不同的金属(或导电单质)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理原电原电池池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池的电极的判断:负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强金属的一极。
正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。
在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。
原电池的判定:(1)先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
原电池应用(1)制造各类电池原电原电池池,一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。
又称化学电池。
由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。
它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。
广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。
高三化学《原电池构成条件探究》优质课教学设计

《原电池构成条件探究》教学设计《原电池构成条件探究》教学设计【设计理念】本节课选自人教版化学必修2的第二章化学反应与能量中第二节化学能与电能(第二课时)的内容,教学充分运用实验手段启发学生和现代化教学手段使抽象的知识形象化,让更好地使学生理解原电池反应的化学原理和构成条件。
【教材分析】本节课的内容是通过化学实验首先进行探究原电池的工作原理,然后利用对比实验进行探究原电池的形成条件,知识具有较强的探究性,适合培养学生的探究能力和合作精神。
【学生分析】学生对生活中的电池的种类和结构有一定的知识了解,但对于电池的工作原理和构成电池的基本条件知识需要在教师的引导下进一步进行探究。
【教学目标】(一)知识与技能1.了解原电池的概念,理解原电池的工作原理,能够正确判断简单原电池的正极、负极和电子流向,能写出电极反应式。
2.通过实验研究与分析,初步掌握形成原电池的基本条件。
(二)过程与方法1.利用化学实验探究原电池的工作原理和形成条件,让学生学会科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.采用现代化教学手段,适当利用多媒体,使抽象的知识形象化,帮助学生更好地理解和掌握抽象的知识。
3.适度采用自学、讨论的方式,培养学生的自学能力和合作学习的能力,加深学生对重点知识的理解和掌握。
(三)情感态度与价值观1.在化学实验的过程中体验并享受探究带来的乐趣,培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度。
2.增强联系实际学习化学并将化学知识应用于生活的意识。
【教学重点和难点】重点:原电池的构成条件及工作原理难点:原电池的构成条件的探究【教学方法】讲授法、实验探究法、合作学习法【教学用品】多媒体设备:多媒体电脑及显示屏实验仪器:电流表,导线,原电池容器,铜电极,锌电极,碳电极化学药品:稀硫酸溶液、氯化钠溶液、乙醇溶液【教学过程】【流程图】。
新版高中化学通过讲义:原电池的工作原理

实验探究——锌铜原电池一、原电池的基本概念1.概念:原电池是将化学能转化为电能的装置。
2.本质:氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3.电极:(1)负极:________电子,发生________反应;(2)正极:________电子,发生________反应。
4.构成原电池的条件: (1)自发进行的氧化还原反应; (2)两个活动性不同的电极; (3)电解质溶液(或熔融电解质);第24讲 原电池的工作原理知识导航知识精讲实验装置实验操作 实验现象 实验结论将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片上有气泡冒出,铜片上无现象 装置中有电流产生,化学能转化为电能 用导线连接锌片和铜片 铜片上有气泡冒出 用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表电流表指针发生偏转(4)形成闭合回路。
【答案】失去氧化得到还原二、锌铜原电池的工作原理工作原理(反应方程式)负极(Zn)正极(Cu)总反应离子方程式:。
电子移动方向由极经导线流向极(电流方向相反)。
离子移动方向阳离子向极移动,阴离子向极移动。
【答案】Zn - 2e- === Zn2+2H+ + 2e- === H2↑ Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 负正正负三、盐桥的作用(1)形成闭合回路;(2)平衡电荷,使溶液呈电中性;(3)避免电极与电解质溶液直接反应,减少电流的衰减,提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1.比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2.加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应,构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
3.设计原电池理论上,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成原电池。
利用原电池原理设计和制造原电池,可以将化学能直接转化为电能。
题型一:原电池的工作原理对点训练【变1-1】(2021·大安市第一中学校高二开学考试)原电池构成是有条件的,关于如图所示装置的叙述,错误的是A.Cu是负极,其质量逐渐减小B.H+向铁电极移动C.Cu片上有红棕色气体产生D.Fe电极上发生还原反应【答案】C【分析】由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化,故铁和铜插入到浓硝酸中,反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故铜做负极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,铁作正极,电极反应为:NO+4H++2e-=2NO2↑+2H2O,据此分析解题。
组成原电池的基本条件

组成原电池的基本条件∙1、将两种活泼性不同的金属(或石墨)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是活泼金属一种是不活泼金属)。
2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理∙原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池正负极判断方法∙原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极,其判断的依据有:1.据组成原电池的两极材料判断当两种金属(或一种金属与一种非金属)作电极时,若有一金属能与电解质溶液(包括其中溶解的O2、CO2)自发进行氧化还原反应,则该金属无论强弱一定作为负极;若两金属都能与电解质溶液反应或都不反应,则相对较活泼的金属应作为原电池的负极失去电子。
一般情况下是较活泼的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
2.据电流方向或电子流动方向判断在外电路,电流总是由正极流向负极,电子总是由负极流向正极。
3.据电解质溶液里离子的定向移动方向判断在内电路的电解质溶液里,阳离子总是移向阴极(原电池的正极),阴离子总是移向阳极(原电池的负极)。
4.据两极发生的反应判断原电池的负极(即阳极)总是失去电子发生氧化反应,正极(即阴极)总是得到电子发生还原反应。
5.据电极质量的变化判断原电池工作一段时间后,若某电极的质量增加,说明溶液中的金属阳离子在该电极上放电,该电极活泼性较弱为正极。
反之,若某电极的质量减小,说明该极金属溶解,该电极活泼性较强为负极。
6.据电极上有气泡产生判断原电池工作时,若某电极上有气泡产生,是因为该电极上有H2析出,说明该极为正极,活泼性较弱。
7.据电极附近pH的变化判断析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,若某电极附近溶液的pH增大了,说明该电极活泼性较弱为正极。
8.据原电池反应方程式判断原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。
原电池的构成条件有哪些

原电池的构成条件有:
1.电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
2.电解质存在。
3.两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
4.发生的反应是自发的氧化还原反应。
只要具备前三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的化学反应。
也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。
形成前提:总反应为自发的化学反应。
原电池的形成条件

原电池的形成条件是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。
定义在高中阶段来说,原电池是将化学能直接转化为电能的一种装置。
其原理也是通过化学反应(在正负极发生不同的氧化还原反应)使闭合电路中产生电子流,从而产生电流的。
其中在正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
概述原电池是将化学能转变成电能的装置。
所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:1.将两种活泼性不同的金属(或导电单质)(P t和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)2.用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3.要发生自发的氧化还原反应。
原电池工...原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。
第22讲原电池的工作原理(原卷版)

第22讲原电池的工作原理一、原电池的工作原理1.原电池的构成条件(1)定义:能把化学能转化为的装置。
(2)构成条件:2.实验探究:锌铜原电池的工作原理(含盐桥)注:盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶锌片逐渐溶解,铜片上有物质生成,电流表指针发生偏转3.原电池工作原理示意图知识梳理二、原电池的应用1.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,例如,在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液,与锌发生置换反应生成Cu,从而形成微小原电池,加快产生H2的速率。
2.比较金属活动性强弱3.设计原电池理论上,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成。
(a)外电路负极——化合价的物质正极——活泼性的物质,一般选碳棒(b)内电路:化合价降低的物质作电解质溶液。
如:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2考点一:原电池原理【典例1】锌铜原电池装置如下图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的()2-4c SO不变C.电池工作一段时间后,甲池溶液总质量增加,乙池溶液的总质量减小典例分析D .阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡考点二:原电池正负极的判断【典例2】“碳呼吸电池”是一种新型能源装置,其工作原理如图所示。
下列有关说法错误的是( )A .通入2CO 的一极电极反应式为:22242CO 2e C O --+=B .铝为电池的负极C .每得到1mol ()2243Al C O ,负极质量减少54克D .224C O -向正极移动一、单选题1.下图所示的原电池工作时,下列说法正确的是( )A .Cu 极有O 2逸出B .Zn 是原电池的正极C .溶液的酸性逐渐变强同步训练D .外电路中电子从Zn 流向Cu2.中科院院士董绍俊开辟了电解法分离稀土的新途径,而后她所在的科研小组采用电聚合过程中的掺杂反应研制成电化学传感器,获得同行承认并列入国际上有代表性的“4个研究小组之一”。
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《探究原电池的构成条件》说课 高一化学 朱红芹
各位评委,大家好,今天我说课的题目是《探究原电池的构成条件》,本节内容在高中化学必修2第二专题第三单元,把本节内容安排在氧化还原反应知识之后,电解之前,起到了承上启下的作用,是氧化还原反应知识的运用与巩固,使学生在了解原电池的构造,工作原理及新型电池的发展的拓展。
化学是以实验为基础的学科,化学实验是化学认识的源泉,是启迪学生思维、培养能力的有效途径,是培养学生科学态度、科学方法的必由之路,是培养学生创新意识和实践能力的重要手段。
学情考情分析:我所教的学生化学学科基础较差,对探究型实验的设计和实际动手能力较差,利用学生对生活中的电器,比如手机,而引发的对手机电池的关注,激发学生了解电池的欲望,推动学生探索、追求知识的动机。
电化学知识是高考的高频考点,纵观这几年各地的命题,电化学知识的考查题型为选择题和填空题,选择题重点考查电极名称、离子或电子的移动方向、电极上发生反应的类型、电极附近或整个溶液的酸碱性变化、电极反应式的正误判断;填空题重点考查电极反应式和电极总反应式的书写,利用原电池原理、电解原理解释电化学腐蚀的原理并提出防护措施、解释某些反应速率加快的原因以及进行有关计算等.以新型环保电池为载体考查原电池原理、电解原理,用电解法制备用常规方法难以制备的物质以及电化学与元素化合物、化学实验、化学计算等有机结合的试题将是高考命题的新动向.
学习目标:本节化学实验的设计是从传统的演示实验、验证性实验为主转化为探究性实验为主,教师通过启发性讲解,培养学生问题意识、实验探究和实验设计能力。
提高学生的动手实践能力,掌握原电池的构成条件。
掌握化学探究性实验方案设计的原则和方法。
教学难点: 设计化学探究性实验方案的体会和领悟。
课时安排:1课时 实验方案设计、探究实验
教法学法:设疑引导,形成方案,自主探究,实验验证。
教学过程设计:
【引入】通过PPT 展示生活中的火力发电厂,各种电池等物品引起学生的兴趣。
通过预习教材p40,学生回答原电池的构成条件:一是有正负极;二是有电解质溶液;三是构成闭合回路。
设置疑问:
一是原电池的两极材料有要求吗? 二是必须是电解质溶液吗?
三是如何检验构成闭合回路是原电池的构成条件? 四是铜,石墨--硫酸能构成原电池吗?
五是完成上述探究实验需要哪些设备和药品? 学生讨论:
【结果】实验用品:2个锌电极,2个铜电极,2个石墨电极,2个烧杯,稀硫酸,导线若干。
(教师给出)盐桥镁电极,铝电极,氢氧化钠溶液 教师指导: 探究性实验设计的原则
1.科学性的原则。
所设计的实验应该符合科学道理,不能凭空捏造。
2.对照性的原则。
要设计一个对照性的实验,要想这个实验更能够说明问题,一定要有正反两个方面的实验。
3.等量性的原则。
所设计的实验中的平行反应,试剂的取用应该是等量的。
4.单因子的变量原则。
对某个实验的影响,会有很多的因素,实验正是要人为控制条件,使众多变量中,只能有一个因素是变量,其余几个是一样的。
实验设计:
设计实验探究构成原电池的条件,装置如下: 实验一:实验探究电极的构成〈甲图〉 ①A 、B 两极均选用石墨作电极,现象_______________; ② A 、B 两极均选用铜片作电极,现象______________; ③ A 极用锌片,B 极用铜片,现象___________________; ④ A 极用锌片,B 极用石墨,现象___________________。
结论一: ___________________________________ 实验二:探究溶液的构成〈甲图,A 极用锌片,B 极用铜片)
①液体采用无水乙醇,现象_______________________________________; ②改用硫酸溶液,现象__________________________________________。
结论二 :__________________________________ 实验三:对比实验,探究乙图装置能否构成原电池
将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中,现象_____________________________ 结论三:____________________________________。
实验四:铜,石墨--硫酸能构成原电池吗?学生预测分为两部分,等待实验探究求证。
【分组实验】
放手让学生去做实验,教师做好巡视和指导,及时解决学生问题,纠正学生的实验操作。
指导学生填好实验报告单。
【能力提升】
(1)镁铝稀硫酸电池
(2)镁铝氢氧化钠电池
板书设计:
标题: 原电池 一、 构成条件: 1、 活泼性不同的电极 2、 电解质溶液 3、 闭合回路
4、 氧化还原反应(放热)。