高中化学原电池课件
高中化学原电池和电解池_精讲
高中化学原电池和电解池
原电池和电解池
1．原电池和电解池的比较：
装置 原电池 电解池
实例
使氧化还原反应中电子作定向 使电流通过电解质溶液而在阴、 阳两
移动，从而形成电流。这种把化 极引起氧化还原反应的过程叫做电
原理 学能转变为电能的装置叫做原 解。这种把电能转变为化学能的装置
电池。 叫做电解池。
形成条 ①电极：两种不同的导体相连； ①电源； ②电极（惰性或非惰性）；
件 ②电解质溶液：能与电极反应。 ③电解质（水溶液或熔化态） 。
反应类
型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应
电极名
称 由电极本身性质决定：
正极：材料性质较不活泼的电
极；
负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定：
阳极：连电源的正极；
阴极：连电源的负极；
电极反 负极：Zn-2e - =Zn2+
（氧化反应）
- =Zn2+ （氧化反应） 2+ +2e- = Cu （还原反应）
阴极：Cu
应 ++2e- =H
正极：2H
2↑（还原反应） 阳极：2Cl --2e - =Cl 2↑ （氧化反应）
2↑ （氧化反应）
电子流
向 负极→正极 电源负极→阴极；阳极→电源正极
电流方
向 正极→负极 电源正极→阳极；阴极→电源负极
能量转
化 化学能→电能 电能→化学能
应用 ①抗金属的电化腐蚀；
②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业） ；②电镀
（镀铜）；③电冶（冶炼 Na、Mg、Al ）；
④精炼（精铜）。
一 原电池
（一）原电池的形成条件
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
高中化学必修2原电池
原 电 池
方法——三步骤：一找二改三拆
例：Zn、Cu、稀硫酸
一找：氧化还原反应方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
二改：改为离子反应方程式 Zn+2H+=Zn2++H2↑
三拆：拆为氧化反应与还原反应
氧化反应：Zn—2e—=Zn2+
还原反应：2H++2e—=H2↑
反应——三环境：酸性、碱性、熔融盐
例：氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O
酸性条件 负极：2H2—4e—=4H+
正极：O2+4H++4e—=2H2O
碱性条件 负极：2H2—4e—+4OH—=4H2O
正极：O2+2H2O+4e—=4OH—
CO、空气与CO2、Na2CO3熔融盐电池 2CO+O2=2CO2
负极：2CO+2CO32--4e-== 4CO2
正极：O2+2CO2+4e-== 2CO32-
类型——三电池：干电池、蓄电池、燃料电池
蓄电池：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极：Pb—2e—+SO42-=PbSO4
正极：PbO2+2e—+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
燃料电池：CH4、O2、KOH溶液
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
负极：CH4—8e—+10OH—=CO32-+7H2O
正极：2O2+4H2O+8e—=8OH—
移动——三方向：电子、电流、离子
电子：从负极出发沿导线流向正极
电流：从正极出发沿导线流向负极
离子：带正电的离子在溶液中向正极移动，反之亦然。
用途——三目的：设计原电池、金属防腐、为电解池供电
设计原电池：Zn、Cu、ZnSO4、CuSO4、盐桥
吸氧腐蚀：Fe、C、O2、H2O
为电解池供电： 练习：1、我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型海水标志灯。 该灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，请回答：
高中化学教学课件教学设计——第1课时 原电池的工作原理
1 第3节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
1．下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快
2．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )
A．正极附近的SO2－4离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出
3．原电池正、负电极的极性不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列由不同材料组成的原电池，电极反应正确的是( )
A．由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
B．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2
C．由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，其正极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
4．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂－KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
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的反应相同
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
5．以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是( )
A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol H2
B．两极上溶解和析出的物质质量相等
人教版高中化学选修四专题八电化学(原电池和电解池)
Cu Zn
H2SO4
高中化学学习材料
金戈铁骑整理制作
专题八 电化学（原电池和电解池）
考纲解读：
1、 掌握原电池原理
2、 了解化学电源、化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防护腐蚀的方法
3、 掌握电解的原理
4、 了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业、铝的冶炼等反应原理。
考点精讲：
（一）原电池
考点一：原电池工作原理
例1：如右图：写出电极反应：正极： 负极：
总方程式为： 。电子的流向：
电流的流向：
在电解质溶液中H+运动到： 极。
实现的能量转化： 。
上述原电池工作一段时间后，硫酸溶液的pH怎样变化： 。
例2：关于如图所示装置的叙述，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、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原
思考：什么样的反应可以设计成原电池？原电池正、负极的现象？
考点二、燃料电池：
例3：（ 2004，天津理综）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为： 4OH--4e-= O2↑+2H2O
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
例4：(1)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水，经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为：2H2+O2====2H2O, (1)则负极通的是 ，正极通的是 ，
高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲
高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲
1 / 5 高二化学电化学基础——原电池人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
电化学基础——原电池
二. 重点、难点：
1. 重点是进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式
2. 难点是原电池的工作原理
三. 具体内容：
1. 原电池的概念
2. 原电池构成的条件
3. 正负极的判断，并设计锌和铜离子反应的装置
4. 铜锌原电池
（1）装置
（2）现象
（3）盐桥的作用
（4）电极反应
（5）原理
（6）半电池
（7）电解质溶液和电极的选择
（8）电子和电流的流向
【典型例题】
[例1] 如图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用导线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。试写出可能的电极反应式，并指出正、负电极及电极反应类型。
（1）Fe：____________、___________（可不填满，也可补充，下同）；
（2）Pb片：__________、____________。
答案：（1）开始时，Fe是正极：4H＋＋2NO3—＋2e－＝2NO2↑＋2H2O（还原反应）；后来，Fe是负极：3Fe－6e－＝3Fe2＋（氧化反应）
（2）开始时，Pb是负极：Pb－2e－＝Pb2＋（氧化反应）；后来，Pb是正极：
2NO3—＋8H＋＋6e－＝2NO↑＋4H2O（还原反应）
解析：把物质的性质和原电池联系。
高二化学电化学基础——原电池人教实验版知识精讲
2 / 5 [例2] 把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中有0.2mol电子通过时，负极的质量变化（ ）
A. 减少0.1g B. 减少6.5g C. 减少5.6g D. 增加6.4g
答案：B
解析：利用原电池反应的实质是氧化还原反应进行计算。
[例3] 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池，在工作过程中，电解质溶液的pH（ ）
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能和电能》第一课时 《原电池》说课稿
人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》
第一课时 《原电池》说课稿
一、说教材
1、教材的地位及其作用
本节教材是人教版化学必修2第二章第二节的教学内容，是电化学中的重要知识也是核心内容。内容安排在化学必修1《氧化还原反应》﹑化学必修2《化学能与热能》等内容之后，符合学生认知发展规律。
初中化学已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。该节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。该节分为两课时教学，本课为第一课时。通过本课的学习，能使学生清楚地认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池的概念，并能够写出电极反应式和电池反应方程式。
生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”研究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是是对火力发电中对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。此外，本节内容对发展学生逻辑推理能力，提高学生科学素养，培养科学探究能力,将理论应用于实践,以及知识系统化及结构化的形成都起着重要作用。
2、教学目标分析
（1）知识与技能
①学生通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件，初步形成原电池概念。
②能够写出电极反应式和电池反应方程式。
高中化学原电池和电解池全面总结超全版
高中化学原电池和电解池全面总结超全版
Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
原电池和电解池
1．原电池和电解池的比较：
装置 原电池 电解池
实例
原理 使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件 ①电极：两种不同的导体相连；
②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）；
③电解质（水溶液或熔化态）。
反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应
电极名称 由电极本身性质决定：
正极：材料性质较不活泼的电极；
负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定：
阳极：连电源的正极；
阴极：连电源的负极；
电极反应 负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）
正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应）
电子流向 负极→正极 电源负极→阴极；阳极→电源正极
电流方向 正极→负极 电源正极→阳极；阴极→电源负极
能量转化 化学能→电能 电能→化学能
应用 ①抗金属的电化腐蚀；
②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。
2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别
化学腐蚀 电化腐蚀
一般条件 金属直接和强氧化剂接触 不纯金属，表面潮湿
反应过程 氧化还原反应，不形成原电池。 因原电池反应而腐蚀
有无电流 无电流产生 有电流产生
反应速率 电化腐蚀＞化学腐蚀
结果 使金属腐蚀 使较活泼的金属腐蚀
3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
电化腐蚀类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀
高中化学必备,原电池原理+结构
燃料电池：
ⅰ肼燃料电池：①碱性(中性)环境时②酸性环境时
①：负极：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O正极：2H2O+O2+4e-=4OH-
②：负极：N2H4-4e-=N2↑+4H+正极：O2+4e-+4H+=4H2O
ⅱ在650℃以熔融碳酸盐做电解质，CO为阳极气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气的燃料电池
负极：2CO+2CO32--4e-=4CO2正极：O2+4e-+2CO2=2CO32-
锂电池：
ⅰLi-LiMn2O4电池：负极：Li-e-=Li+正极：LiMn2O4+Li++e-=Li2Mn2O4
ⅱ钴酸锂电池：电极反应式：LixC6+Li1-xCoO2=放电/充电=C6(6C)+LiCoO2
负极：LixC6-xe-=C6(6C)+xLi+正极：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
ⅲLi-氯化亚砜电池：电极反应式：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2
负极：Li-e-=Li+正极：2SOCl2+4e-=SO2+S+4Cl-
电极反应式：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
负极：Li-e-=Li+正极：3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S
二次电池+原电池应用：
ⅰ镉镍电池：电极反应式：Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2
负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2正极：2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
ⅱ爱迪生电池：电极反应式：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2
负极：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2正极：Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni(OH)2+2OH-
ⅲ高铁电池：电极反应式：3Zn+2K2FeO4+8H2O=放电/充电=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正极：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
高一化学必修二原电池、化学电源
高一化学必修二原电池、化学电源
在我们高一化学必修二的学习中，原电池和化学电源可是非常重要且有趣的部分。这两个概念不仅与我们的日常生活息息相关，还为我们打开了化学世界中能量转化的神秘大门。
首先，咱们来聊聊原电池。原电池是将化学能直接转化为电能的装置。它的构成要件包括两个不同的电极、电解质溶液以及形成闭合回路。
想象一下，有两根不同的金属棒插进了一杯溶液里，这就有可能构成一个简单的原电池。比如说，锌铜原电池，锌棒和铜棒插入硫酸铜溶液中。锌比铜活泼，在这个原电池里，锌会失去电子变成锌离子进入溶液，电子就会通过外电路流向铜棒。在铜棒这一端，溶液中的铜离子得到电子变成铜单质沉积在铜棒上。这个过程中，电子的定向移动就产生了电流，我们也就得到了电能。
这里面有个关键的概念——电极反应。在锌铜原电池中，锌棒这一端发生的是氧化反应，叫做负极，电极反应式为：Zn 2e⁻ ＝ Zn²⁺ ；而铜棒这一端发生的是还原反应，称为正极，电极反应式为：Cu²⁺ ＋
2e⁻ ＝ Cu 。
原电池的工作原理其实就是氧化还原反应中的电子转移。只不过，通过特定的装置和条件，让这些电子的转移形成了电流，为我们所用。 那原电池在生活中有哪些应用呢？其实很多地方都能看到它的身影。比如我们常见的干电池，就是一种原电池。还有汽车里使用的铅蓄电池，也是利用原电池的原理来工作的。
接下来，咱们再深入了解一下化学电源。化学电源是能够将化学能转化为电能的装置的统称。常见的化学电源有一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池就是只能使用一次，放电后不能充电再用的电池，像前面提到的干电池就是典型的一次电池。干电池里常用的是锌锰电池，它里面的主要成分有锌筒、石墨棒、氯化铵和二氧化锰等。在使用过程中，锌逐渐被消耗，电池的电能也就逐渐减少，直到无法再使用。
二次电池则不同，它在放电后可以通过充电的方式使电池内部的物质发生逆反应，恢复到放电前的状态，从而能够再次使用。最常见的二次电池就是铅蓄电池。铅蓄电池在放电时，铅电极失去电子变成硫酸铅，二氧化铅电极得到电子也变成硫酸铅。而充电时，这两个电极又会分别变回铅和二氧化铅，电池就可以再次放电使用。
高中化学必修2 第07讲 化学反应与电能新讲义)新学生版)
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。 第07讲 化学反应与电能
知识导航
模块一 原电池的基本原理与应用
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．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）；
（4）形成闭合回路。
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。
思考与交流
原电池的工作原理 （1）判断下列原电池的负极材料是什么？
a极 b极 电解质溶液 负极
Al Fe 稀盐酸
Al Mg 稀H2SO4
Al Mg 浓HNO3
Al Cu 浓HNO3
Al Mg NaOH溶液
Fe C CuSO4
（2）如何判断原电池的负极？
经典例题 【例1】理论上不能设计为原电池的化学反应是（ ）
A．CH4 + 2O2 =====点燃 CO2 + 2H2O
B．2FeCl3 + Fe === 3FeCl2
C．2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑