4.1　第1课时　原电池的工作原理课件2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1

第一节　原电池 第1课时　原电池的工作原理 第四章　 化学反应与电能 空间站太阳能电池板 [学习目标] 1.理解原电池的工作原理，能根据电极反应、电流方向或离子的 移动方向判断原电池的正极和负极(重点)。 2.掌握原电池原理的应用，能设计简单的原电池(难点)。 化学 必修第一册 人民教育出版社 化学 必修第二册 人民教育出版社 新课导入 电池在生活中的应用很广泛，那电池是怎么工作的呢？ 一、原电池的工作原理 知识回顾 2H+ + 2e- == H2↑（还原反应） Zn - 2e- == Zn2+（氧化反应） Zn + H2SO4== ZnSO4 + H2↑ 正极： 负极： 总反应： 装置特点： 将化学能转化为电能的装置称为原电池 1．实验探究含盐桥的锌铜原电池的工作原理 (1)实验现象： (2)实验结论： 均产生电流，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转。 均能构成原电池，将化学能转化成电能。 视频导学 一、原电池的工作原理 盐桥的作用： ① 使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触 (离子通路）； ② 平衡电荷(离子库，可以源源不断的供给需要的离子)。 特别注意 一、原电池的工作原理 (3)分析上述电池的工作原理   负极 正极 电极材料 电极反应 反应类型 总反应 电子流向 离子移向 Ⅱ中盐桥作用   锌片 铜片 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 氧化反应 还原反应 Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 由锌极通过导线流向铜极 阳离子移向正极，阴离子移向负极 构成闭合回路，使离子通过，传导电流 一、原电池的工作原理 思考交流 1 根据以上实验探究回答下列问题： (1)盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂) 中离子移动方向： 移向ZnSO4 溶液， 移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是_____________________________________。 (2)对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是______，其原因是_________________________________ ____________________________________________________。 Cl－ K＋ 形成闭合回路，平衡电荷，产生稳定电流 图Ⅱ 图Ⅰ装置中负极直接与CuSO4溶液接触，导致部分化学能转化为热能，产生的电流强度小 一、原电池的工作原理 (1)定义：把化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件 反应 自发进行的氧化还原反应（能对外界释放能量） 电极 两个活泼性不同的电极 溶液 电解质溶液 回路 形成闭合回路 内电路：电解质溶液(作离子导体) 外电路：导线(作电子导体) Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 一、原电池的工作原理 2．原电池 思考交流 2 (1)下列反应理论上能用于设计成原电池的是______(填序号)。 ①HCl＋NaOH===NaCl＋H2O　ΔH＜0 ②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＜0 ③4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＜0 ②③ 一、原电池的工作原理 (2)下列装置中，能构成原电池的是________(填序号)，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应。 思考交流 2 ①②⑤ 一、原电池的工作原理 ①Cu-正极：2H＋＋2e－===H2↑； Fe-负极：Fe－2e－===Fe2＋ ②Zn-负极：Zn－2e－===Zn2＋； Fe-正极：Cu2＋＋2e－===Cu ⑤Ag-正极：2Ag＋＋2e－=== 2Ag；Cu-负极：Cu－2e－===Cu2＋ 归纳总结 原电池中正、负极的判断 判断依据 负极 正极 电子流动方向 电子流出极 电子流入极 电解质溶液离子 定向移动方向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极 电流方向 电流流入极 电流流出极 两极发生的反应 失电子，发生氧化反应 得电子，发生还原反应 电极材料 活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能导电的非金属 一、原电池的工作原理 二、原电池工作原理的应用 当试管a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的_____，分析原因是___________________________ ____________________________________________________。 探究学习1 快 CuSO4溶液与锌发生置换反应 生成Cu，从而形成微小锌铜原电池，加