1.2.1原电池的工作原理 课件 2025-2026学年高二上学期苏教版（2019）选择性必修1

专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 1.2.1 原电池的工作原理 能源的利用过程，实质上是能量的转换和传递过程。化学能与电能的相互转化，是能量转化的重要形式之一。这种能量转化形式在生产、生活和科学研究中应用十分广泛，如电解、电镀、电池的应用等。因此，认识和研究化学能与电能相互转化的原理和所遵循的规律具有重要意义。 1．从氧化还原反应的角度认识原电池的工作原理，能设计简单的原电池。 2.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 【学习目标】 请回顾必修第二册所学的原电池，讨论其装置特点。 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ 电极名称：负极 电极反应式： 2H++2e－=H2↑ 反应类型：氧化反应 反应类型：还原反应 阳离子 阴离子 SO42- 原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 外电路 内电路 e－ 电极反应式： Zn－2e=Zn2+ 电极名称：正极 阴离子 负极 阳离子 正极 电子流向： 负极 沿导线 正极 化学能转化为电能的装置 完成下列实验探究活动，分析锌与硫酸铜溶液反应中的能量转化。 【实验1】向一只烧杯中加入1.0mol·L-1CuSO4溶液30mL，再加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度的变化。 壮乡木 世间材 实验现象： 实验结论： 能量变化的主要形式： 溶液的温度升高，溶液蓝色变浅 Zn与CuSO4溶液反应放热 Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s) Δ H=-216.8kJ·mol-1 化学能转化为热能 【实验2】如图1-8，向两只烧杯中分别加入30mL1.0 mol·L-1CuSO4溶液和30mL1.0mol·L-1ZnSO4溶液，将用导线与电流计相连接的锌片和铜片分别插入ZnSO4和CuSO4溶液中，将盐桥（注：盐桥中通常是装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子在盐桥中能移动）两端分别插入两只烧杯内的电解质溶液中，观察实验现象。取出盐桥，再观察实验现象。 壮乡木 世间材 实验现象： 实验结论： 能量变化的主要形式： 插入盐桥，电流计指针发生偏转。 取出盐桥，指针不发生偏转。 Zn与CuSO4溶液反应产生了电流。 化学能转化为电能 1、锌铜原电池可看作由两个半电池组成，一个发生氧化反应，另一个发生还原反应。试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式。 2、电子在导线中的运动方向是怎样的？阴离子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的？ 总反应： Cu2++2e- =Cu Zn-2e- =Zn2+ Zn+Cu2+=Zn2++Cu 正极（铜片）： 负极（锌片）： 氧化反应 还原反应 电子： 极经导线流向 极 盐桥： 移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液 负 正 Cl- K＋ 3、盐桥在其中起到什么作用？ 电流衰减，不稳定 电流稳定 ①、将两个半电池隔开，提高电池效率。 ②、连接两个半电池，保持溶液的电中性，形成闭合回路。 壮乡木 世间材 原电池模型建构 模型转换 理解应用 1、铜—锌原电池工作时，下列叙述正确的是(　　) A．正极反应为Zn-2e-=Zn2+ B．电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu C．在外电路中，电子从正极流向负极 D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 负极 正极 B 理解应用 2、下列装置中，能构成原电池的是（ ） √ 根据离子反应Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋设计一个原电池，并与同学讨论解决下列问题。 1. 请在下面的方框中画出原电池构造示意图 ，并指出正、负极。 2. 写出该原电池的电极反应式。 负极： 正极： 3. 参考画出的示意图，制作原电池并检测电流。 4. 你还能设计其他原电池吗 ？将你的设计方案与同学交流。 Fe Cu FeSO4溶液 CuSO4溶液 负极 正极 Fe-2e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu 壮乡木 世间材 设计原电池的步骤 （1）用双线桥分析氧化还原反应的电子转移方向和数目； （2）分别写出正、负极的电极反应式； （3）根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液： 电极材料：一般活泼金属作负极，不活泼金属（或非金属导体）作正极； 电解质溶液：负极电解液一般是负极金属对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。 理解应用 有一纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的反应方程式为Zn＋Ag2O＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2。 (1)Zn发生 反应，是______极，电极反应式是______________________。 (2)Ag2O发生____反应，是______极，电极反应式是______________。 （1）氧化 负 Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2 （2）还原 正 Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－ 壮乡木 世间材 课堂小结 原电池 工作原理 构成 自发氧化还原反应 电子导体（两个电极） 离子导体 Lavf58.43.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.11 Lavf57.41.100 $$