4.1.1 原电池工作原理-2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 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 1 普通干电池 充电干电池 钮扣电池 笔记本电脑 专用电池 摄像机专用电池 手机电池 比亚迪汽车公司设计的磷酸铁锂电池：充电一小时，续航500公里。 3 目录 再探单液原电池 01 双液原电池工作原理 02 习 学 目 标 1.以铜锌原电池为例，理解原电池的工作原理 2.学会判断原电池的正负极 3.掌握原电池的电极反应式和电池反应方程式的书写 下列能形成原电池的装置有？ Zn Zn H2SO4 A Zn Cu 酒精 A Zn Cu ZnSO4 A Zn Cu CuSO4 A A B C D √ √ 原电池的构成条件 两极一液，一回路 。 自发进行的氧化还原反应。 NO.1 再探 单液原电池 1、概念：把化学能转化为电能的装置。 3、构成要素： ①有两个活泼性不同的电极。 ②有电解质溶液或熔融电解质。 ③能形成闭合回路。 A 2、本质： 自发进行的氧化还原反应。 两极一液一连线 原 电 池 【知识回顾】 【评】 Zn A Cu Cu2＋ Zn2+ e- Zn Cu2＋ Cu SO42－ SO42－ 内电路：阳（正）离子移向正极，阴（负）离子移向负极。 外电路：电子由负极经导线流向正极 Cu2＋ SO42－ e- 负极 正极 Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 CuSO4 溶液 Zn 电子不下水 离子不上岸 工作原理： 自发的氧化还原反应 氧化反应 还原反应 外电路 内电路 （电子导电） （离子导电） 电子从负极移向正极 阴离子移向负极 阳离子移向正极 负极 正极 Zn+2H+=Zn2++H2↑ Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 电子由锌片移动到铜片 SO42-移向锌片 H+移向铜片 电势差 工作原理 如何判断原电池的正负极？ 判断方法 负极 正极 ①电极材料 较活泼金属 较不活泼金属或石墨 ②通入物 通入还原剂的电极 通入氧化剂的电极 ③两极反应类型 发生氧化反应的电极 发生还原反应的电极 ④电子流向 (或电流方向) 电子流出的电极 (或电流流入的电极) 电子流入的电极 (或电流流出的电极) ⑤离子流向 阴离子流向的电极 阳离子流向的电极 ⑥电极质量变化 质量减小的电极 质量增加的电极 ⑦有无气泡 — 有气泡产生的电极 【注意】(1)金属的活动性受所处环境的影响。如Mg、Al的活动性：在中性或酸性溶液中活动性Mg＞Al；而在碱性溶液中，Al可以与OH－反应，而Mg不反应，所以Mg与Al用导线连接后放入NaOH溶液中，Al是负极，Mg是正极。 (2)Fe、Cu相连，浸入稀HNO3中，Fe作负极；浸在浓HNO3中，Cu作负极(Fe发生钝化)。 如下图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是(　　) A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y B.若两电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 C 【检】 巩固练习1： 常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。 巩固练习2： t1时，原电池中电子流动方向为什么会发生改变？ 0-t1 负极：2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ t1后 负极：Cu-2e-=Cu2+ 某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是 A．Zn为电池的正极 B．正极反应式为： 2FeO42−+10H++6e−=Fe2O3+5H2O C．该电池放电过程中电解质溶液浓度变大 D．电池工作时OH-向正极迁移 C 总反应：2K2FeO4+3Zn+8H2O= 3Zn(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+4KOH 巩固练习3： 教师演示实验： 仪器：铜片1条、锌片1条、导线、数据采集器、电流传感器 药品：1mol/L H2SO4溶液 利用所给药品和仪器按照如图所示装置连接电路： 1、观察电流数据变化； 2、实验结束后，将电极从电解质溶液中取出。 理论上的现象 实验观察到的现象 锌片逐渐溶解 锌片表面有红色物质生成 铜片上有红色物质析出 铜片上