4.1.1 原电池的工作原理课件2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 第1课时 原电池的工作原理 学习目标 1.掌握原电池的构成条件和工作原理。 2.掌握原电池正、负极的判断方法。 3.了解盐桥的构成和作用并掌握双液原电池的优点。 张奶奶自从镶了两颗假牙（一颗金牙、一颗钢牙）后，经常头痛失眠，这是为什么？ 情景引入 问题导学 回顾高一必修2已学过的Cu-Zn原电池知识,思考并回答下列问题: Cu2SO4 溶液 Zn2+ Cu2+ 原电池的定义 将           转变为           的装置。 电极名称 Zn电极  （ ）              Cu电极 （ ）          现象 得失电子  电子       电子 电子流向 由        极流出经导线流向        极 电流流向 (外电路)由        极流向        极 离子移动方向      离子移向     极      离子移向     极 电极反应式                                                         反应类型            反应            反应 总反应式                                                     1.原电池的工作原理 电极名称 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。 负极： 电子，发生 反应； 正极： 电子，发生 反应； 小结： 电子不下水，离子不上岸 回顾下面电池的正负极及出现的现象。 CuSO4 溶液 总反应 负极 正极 现象：锌片溶解 Zn - 2e- = Zn2+ Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ 现象：铜片有红色固体析出 Cu2+ + 2e- = Cu e- Zn2+ Cu2+ 现象：铜片、锌片表面均附着红色固体，电流表指针偏转，但电流逐渐衰减。 Zn片 主要原因：负极与阳离子直接接触 【说明】由于装置中Cu2+与Zn直接接触，Zn失电子后， Cu2+可以直接在锌片上得到电子。 按此方法设计的原电池，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。 盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶， 离子可在其中自由移动。 　　　 SO42－ Zn2+ e－ e－ SO42－ Cu2+ K+ Cu Zn K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ K+ Cl－ Cl－ K+ K+ Cl－ K+ K+ K+ Cl－ Cl－ K+ Cl－ Cl－ Cl－ 有盐桥的原电池工作示意图 8 2.双液原电池(带盐桥） 思考与讨论 (1)电子：锌片→铜片 阴离子(Cl-、SO42-)→锌片（负） 阳离子(K+、Cu2+)→铜片（正） 锌半电池 铜半电池 a.负极的电解质溶液: 与电极具有相同阳离子 正极电解质溶液: 参加反应的阳离子 (2)电极反应 总反应：Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ b.盐桥作用： ①沟通内电路 ②平衡电荷，使溶液保持中性 单液原电池 正极 还原反应 + - 负极 氧化反应 原电池 单液原电池 双液原电池 电极反应 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 电极材料 正极：铜片; 负极：锌片 正极：铜片; 负极：锌片 离子导体 CuSO4溶液 ZnSO4溶液、盐桥、CuSO4 溶液 电子导体 导线 导线 优点：双液原电 池解决了电池 自损耗的问题， 能够持续提供 平稳电流 3．原电池正负极判断方法： 负极 正极 根据电子流向 电子流出的一极 电子流入的一极 根据离子流向 阴离子移向的一极 阳离子移向的一极 根据电极反应 发生氧化反应的一极 发生还原反应的一极 根据电极材料 一般为较活泼的一极 较不活泼的一极 根据电极质量的变化 质量减小的一极 质量增大或有气泡产生的一极 [特别提醒] 特殊：(1)Al-Mg-NaOH溶液构成的原电池。Al作负极、Mg作正极。 (2)Fe或Al和Cu和浓HNO3中构成的原电池，Cu作负极，Fe或Al作正极。