第1章 第2节 第1课时 原电池的工作原理-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（鲁科版 单选）

该高中化学课件聚焦原电池工作原理，系统涵盖形成条件、电极反应、电子流动等核心知识。通过锌铜原电池实验现象导入，结合单池与含盐桥原电池对比，搭建从现象观察到原理分析的学习支架，衔接化学能与电能转化的前后知识脉络。 其亮点在于以合作探究为主线，融合科学思维与科学探究。通过盐桥作用分析、电极正负极特殊情况讨论等问题探究，培养证据推理能力，结合设计Cu-Ag⁺原电池实验提升实践能力。典题应用与自我检测结合，助学生深化理解，为教师提供完整教学环节与实例支持。

第1章 化学反应与能量转化 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第2节　化学能转化为电能——电池 第1课时　原电池的工作原理 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 新知导学 夯实基础 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 氧化还原 化学能 电能 电极 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 电解质 内电路 闭合 氧化还原反应 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 溶解 变浅 发生偏转 化学 电 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 负 氧化 正 还原 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 锌 铜 铜 锌 正极 负极 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 偏转 溶解 红 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 合作探究 素能提升 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 随堂演练 对点落实 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 课 时 精 练（三） 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 谢谢观看！ 第1章　化学反应与能量转化 化 学 选择性必修 1 新 知 导 学 课 时 精 练 合 作 探 究 随 堂 演 练 [素养发展目标]　1.掌握原电池原理，提高对原电池本质的认识。2.认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。 一、原电池的含义及其形成 1．含义 原电池是利用能自发进行的________反应，将______转化为____的装置。 2．形成条件 (1)具有活泼性不同的两个____。可以用金属作电极，也可以用其他导电材料作电极，如石墨等。 (2)具有______溶液。两个活泼性不同的电极插入电解质溶液中能形成______。 (3)两电极间能形成____回路，可以直接相连，也可以用导线相连。 (4)装置中能自发进行____________。 eq \a\vs4\al(名师提醒) 在原电池中并不都是活泼金属作负极。准确地说，作负极的应该是在电解质溶液中表现得更加活泼的金属。如图所描述的原电池中，当电解质溶液是NaOH溶液时，Al作负极。原因：铝会溶解于NaOH溶液中，该反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，而镁不会被强碱溶液腐蚀，所以Al失去电子，为负极。　　 二、原电池的工作原理 1．单池原电池 (1)有关的实验现象 ①锌片____，铜片加厚变亮，CuSO4 溶液的颜色____。 ②检流计的指针________，该装置中的能量变化是____能转化为__能。 (2)电极名称和电极反应 ①锌电极为__极，发生____反应，电极反应式是Zn－2e－===Zn2＋； ②铜电极为__极，发生____反应，电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu； ③电池总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋。 (3)电子流动方向和电流方向 外电路 电子由___电极经过导线流向___电极，电流由___电极流向____电极 内电路 阳离子移向_____，阴离子移向_____ 2．含盐桥的原电池 (1)实验操作 如图所示，用一个装有含KCl饱和溶液的琼胶的盐桥(胶体不流出，离子可在其中自由流动)，将置有锌片的1 mol·L－1ZnSO4溶液和置有铜片的1 mol·L－1CuSO4溶液连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表。 (2)实验现象 ①电流表指针发生____； ②左边烧杯中的锌片逐渐____，右边烧杯中的铜片上有__色固体析出； ③取出盐桥，电流表的指针回到零点，铜片上不再有固体析出，锌片也不再溶解。 (3)原理分析 在ZnSO4溶液中，锌片逐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失去电子，形成Zn2＋进入溶液；从锌片上释放出的电子，经过导线流向铜片，CuSO4溶液中的Cu2＋从铜片上得到电子，被还原成为金属铜并沉积在铜片上。随着反应的进行，左边烧杯的溶液中c(Zn2＋)增大，右边烧杯的溶液中c(Cu2＋)减小。同时，盐桥中的Cl－会移向ZnSO4溶液，K＋会移向CuSO4溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断地产生电流。 (4)电极反应和总反应 负极：__________________________； 正极：__________________________； 总反应：___________________________。 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu eq \a\vs4\al(名师提醒) 由两个半电池(含盐桥)组成的原电池工作原理 负极半电池中：还原性强的材料作负极，失电子被氧化； 正极半电池中：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原； 外电路中：电子由负极经导线流向正极； 内电路中：两极之间通过盐桥(盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极)构成闭合回路。 　　 1．下列装置中能构成原电池的是(　　) C　[A项，没有形成闭合回路，不能构成原电池，错误；B项，没有活泼性不同的电极，错误；C项，有活泼性不同的电极，有电解质溶液，形成了闭合回路，能自发进行氧化还原反应，能构成原电池，正确；D项，乙醇是非电解质，没有形成闭合回路，不能构成原电池，错误。] 2．如图所示的是某锌铜原电池装置，下列有关描述正确的是(　　) A．铜片和锌片能互换位置 B．缺少电流表，则不能产生电流 C．盐桥可用吸有KNO3溶液的滤纸条代替 D．Zn发生氧化反应，Cu发生还原反应 C　[若铜片和锌片互换位置，则铜片置于ZnSO4溶液中，锌片置于CuSO4溶液中，CuSO4溶液中Zn与Cu2＋直接发生反应，不能产生电流，A项错误；锌铜原电池中，电流表的作用是观察电流的产生，与电流能否产生无关，B项错误；吸有KNO3溶液的滤纸条中有自由移动的K＋、NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ，可代替盐桥，C项正确；Cu电极上是Cu2＋发生还原反应，D项错误。] 探究一　原电池工作原理 1．原电池装置中，盐桥中的材料是什么？盐桥中离子移动的方向是什么？ 提示：　盐桥中通常装有琼脂凝胶，内含氯化钾或硝酸铵；其中的Cl－(或NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) )移向负极(ZnSO4溶液)，K＋(或NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) )移向正极(CuSO4溶液)。 2．原电池装置中，盐桥的作用是什么？ 提示：　①形成闭合回路，传导电流；②保持溶液中电荷守恒，使电池反应能持续发生。 3．书写电极反应时应注意哪些问题？ 提示：　书写电极反应式的三注意：一看价态，二看介质，三看电荷。 1．原电池正负极的判断方法 (1)一般方法 (2)特殊情况 电极的正负除与金属的活动性有关外，还与电解质溶液有关。活泼金属一般作负极，但不是活泼金属一定作负极，如Mg­Al­H2SO4溶液构成的原电池中，Mg为负极，而在 Mg­Al­NaOH溶液构成的原电池中，Al为负极，因为Al可与NaOH溶液反应，而Mg不与NaOH溶液反应。 2．书写电极反应式的类型 (1)未给出原电池总反应式(一般给出装置图) (2)已知总反应式，书写电极反应式 ①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。 ②当氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物由多种元素组成时，还应注意电解质是否参与反应。 ③若有一极的电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去较易写出的电极反应式即得到另一电极反应式。 1．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　) A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 B．②中Mg作正极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ B　[②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应，失去电子，故Al作负极，③中Fe在浓硝酸中易钝化，而Cu能和浓硝酸反应失去电子，故Cu作负极，A、C项错误；②中电池总反应式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－===2[Al(OH)4]－，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑，即2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B项正确；④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D项错误。] 探究二　原电池原理的应用 1．实验室制H2时，往往使用粗锌与稀H2SO4反应，其原理是什么？ 提示：　粗锌中含其他金属，与Zn、稀H2SO4构成原电池，使反应速率加快。 2．在稀H2SO4作电解质溶液，A、B作为两极材料，原电池反应时，A电极溶解，则A、B电极中哪个作负极，谁更活泼？ 提示：　A为负极，A更活泼。 3．设计原电池：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，画出简易原电池装置，注明电极材料和电解质溶液成分。 提示：　 1．加快化学反应速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。如实验室制H2时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，反应加快。 2．比较金属的活动性强弱 对于酸性电解质，一般是作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性较弱。 3．设计原电池 (1)理论上，自发的氧化还原反应可以设计成原电池。 (2)外电路 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。 2．一定条件下，将等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少量CuSO4溶液组成原电池，下列各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是(　　) A　[等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，a中发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，形成铜­锌­稀硫酸原电池，生成H2的速率增大，反应完成所用时间小于b，但a中与硫酸反应的锌的量减少，最终生成氢气的体积小于b，A正确。] 3．设计原电池Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，在方框中画出能形成稳定电流的装置图(标出电极材料、电解质溶液)。 负极：________，电极反应式：__________________________________。 正极：________，电极反应式：___________________________________。 解析：　由“能形成稳定电流”知，题目中要求设计的装置中最好有盐桥，分析元素化合价的变化可知，Cu为负极，比Cu活泼性差的金属或非金属导体(如石墨等)作正极，负极区选择含Cu2＋的溶液作为电解质溶液，正极区选择含Fe3＋的溶液作为电解质溶液。 答案：　 Cu　Cu－2e－===Cu2＋　Pt(与装置图对应，合理即可)　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 1．下列装置中，能构成原电池的是(　　) D　[酒精为非电解质，A错误；选项B中未使用盐桥，没有形成闭合回路，B错误；C项中两个电极材料相同，不能形成原电池，C错误；依据原电池的构成条件可知D正确。] 2．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是(　　) A．均发生了化学能转化为电能的过程 B．Zn和Cu既是电极材料又是反应物 C．工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu D．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高 B　[两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化成电能的过程，A正确；根据原电池的工作原理知，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，铜本身不是反应物，B错误；锌作负极，铜作正极，电子从负极经导线流向正极，C正确；图乙中装置产生的电流在一段时间内变化不大，但图甲中装置产生的电流在较短时间内就会衰减，D正确。] 3．有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时(电解质溶液为稀硫酸，下同)，电子流动方向为A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；当B与E组成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。A、B、D、E四种金属的金属性由强到弱的顺序为(　　) A．A＞B＞E＞D B．A＞B＞D＞E C．D＞E＞A＞B D．D＞A＞B＞E D　[两种金属与稀硫酸组成原电池，较活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼金属为正极，电子流动方向为负极→正极，电流方向为正极→负极。当A、B组成原电池时，电子流动方向为A→B，A作负极，B作正极，则金属性：A＞B；当A、D组成原电池时，A为正极，则金属性：D＞A；当B与E组成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋，B失去电子，作负极，则金属性：B＞E。综上所述，金属性由强到弱的顺序为D＞A＞B＞E。] 4．甲、乙两位同学均想利用原电池检测金属的活动性顺序，两人均用镁片与铝片作电极，甲同学将电极插入6 mol ·L－1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol ·L－1 NaOH 溶液中(如图所示)。 请回答下列问题： (1)甲池中的正极是________(填元素符号，下同)，负极反应式为_________ ___________________________________________________________________。 (2)乙池中的负极是________，总反应的离子方程式为_________________。 (3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________的活动性更强，而乙会判断出________的活动性更强。 (4)由实验可得到的结论有________(填字母)。 a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意选择合适的电解质溶液 b．镁的金属性不一定比铝的金属性强 c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值 d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 e．直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正、负极是不准确的 解析：　(1)甲中镁和铝都可以和硫酸反应，镁比铝活泼，所以镁作负极，铝作正极，负极发生的反应是镁失去电子生成镁离子。(2)由于在乙池中铝可以和氢氧化钠反应，镁不能和氢氧化钠反应，虽然镁比铝活泼，但此时作负极的是铝，镁作正极，负极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－，总反应为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出镁更活泼，而乙判断出铝更活泼。(4)根据实验可以得出结论，根据原电池判断金属活动性时一定要看电解质溶液，故a正确；镁的金属性比铝强，故b错误；该实验说明要具体问题具体分析，故d正确；若直接利用金属的活动性判断原电池的正负极是不准确的，要结合电解质溶液，故e正确。 答案：　(1)Al　Mg－2e－===Mg2＋　(2)Al　2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑　(3)Mg　Al　(4)ade $