01-第4章 第一节 原电池-第1课时 原电池的工作原理-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用课件(人教版)

该高中化学课件聚焦原电池的工作原理及应用，通过锌铜原电池实验导入，从氧化还原反应切入，构建“概念-构成条件-工作原理-应用”的学习支架，结合微观粒子移动与宏观现象分析，衔接前后知识脉络。 其亮点在于以科学思维和科学探究与实践为导向，通过盐桥作用微观探析、设计Fe³⁺与Cu反应原电池等实例，培养证据推理与模型建构能力，自我诊断与“电子不下水”巧记总结强化化学观念，助力学生深化理解，提升教师教学效率。

第四章 化学反应与电能 1 第一节 原电池 第1课时 原电池的工作原理 2 1.通过原电池实验，认识原电池构成的基本要素，并能设计简单的原电池。 2.能根据电极反应、电流方向或离子移动方向判断原电池的正极和负极。 返回导航 学习目标 3 1 知识点一 原电池的工作原理 2 知识点二 原电池原理的应用 3 课堂检测 巩固落实 4 PART 01 知识点一 原电池的工作原理 5 1.原电池的概念及形成条件 （1）概念：将①________转化为②______的装置。 （2）构成条件 化学能 电能 活泼性不同 电解质 闭合 返回导航 6 2.原电池的工作原理（以锌铜原电池为例） 装置示 意图 _____________________________________________________ 返回导航 7 盐桥的 作用 盐桥中装有含 饱和溶液的琼胶，作用：（1）作为离子通 道，形成闭合回路；（2）避免电极与电解质溶液直接反应，减 少电流的衰减 现象 锌片⑥__________，铜片上⑦________________，电流表的指 针⑧__________ 逐渐溶解 有红色物质生成 发生偏转 续表 返回导航 8 微观 探析 （1）负极区：⑨____失去电子变成⑩______进入溶液； （2）正极区：⑪______获得电子变成⑫____沉积在铜片上； （3）导线上：电子由⑬______流向⑭______； （4）盐桥中：⑮____移向溶液，⑯____移向 溶液 宏观 解释 负极：⑰__________________（⑱______反应） 正极：⑲__________________（⑳______反应） 总反应：㉑_______________________ 负极 正极 氧化 还原 续表 返回导航 9 某原电池总反应为 ，装置中 的盐桥中可以是装有含 饱和溶液的琼胶吗？ 答案：不可以。因为溶液能和溶液反应生成 沉淀。 返回导航 10 （1）原电池中电流的方向是负极 导线 正极( ) × （2）原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属( ) × （3）锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极( ) × （4）原电池工作时，正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应( ) × （5）原电池工作时，电解质溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离 子向正极移动( ) × （6）一般来说，带有盐桥的原电池比不带盐桥的原电池效率高( ) √ 返回导航 11 原电池的工作原理 ［巧记］ “电子不下水，离子不上岸，正极电势比负极电势高”。 返回导航 12 1.（2025·石家庄高二联考）化学电源在生活、生产和科研中得到广泛的应 用。下列装置能产生电流的是( ) A. B. C. D. √ 返回导航 13 解析：选D。A项，无水乙醇是非电解质，不导电，不能形成闭合回路， 不能产生电流；B项，能与溶液反应，但和 未用导线连接， 不能形成闭合回路，不能产生电流；C项，两电极均为石墨电极，且没有 自发进行的氧化还原反应，不能产生电流；D项，比 活泼，能与稀盐 酸反应，且形成了闭合回路，构成了原电池，能产生电流。 返回导航 14 2.（2025·乐山高二期末）用铜片、银片设计成如右图 所示的一个原电池，其中盐桥里装有含 饱和溶 液的琼脂。下列说法正确的是( ) A.外电路中电子由铜片流向银片 B.盐桥中的 向甲烧杯移动 C.银片上发生的反应是 D.电路中每转移电子，正极增重 √ 返回导航 15 解析：选A。该原电池中，铜片为负极，失去电子，电极反应式为 ；银片为正极，得到电子，电极反应式为 。电子通过外电路从负极流向正极，故外电路中电子由铜 片流向银片，A项正确；原电池中阳离子向正极移动，故盐桥中的 向乙 烧杯移动，B项错误；银片为正极，得到电子，电极反应式为 ，C项错误；电路中每转移电子，生成 ， 正极增重 ，D项错误。 返回导航 16 3.控制适合的条件，将反应 设计成如下图所示的原 电池。下列说法正确的是( ) A.反应开始时，甲池中石墨电极上发生氧化反应 B.当电流表指针为零时，若向甲池中加入 溶 液，则乙池中石墨电极为正极 C.反应开始时，盐桥中的阴离子会向甲池移动 D.该反应达到平衡状态时，电流表指针仍会偏转 √ 返回导航 17 解析：选B。由题给离子方程式可知，甲池中石墨电极为正极，铁离子得 到电子发生还原反应生成亚铁离子；乙池中石墨电极为负极，碘离子失去 电子发生氧化反应生成碘单质。由分析可知，反应开始时，甲池中石墨电 极上发生还原反应，故A错误；反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速 率相等，正、逆反应转移的电子数量相等，电流表指针为零，若向甲池中 加入氯化亚铁溶液，平衡向逆反应方向移动，乙池中石墨电极为正极，碘 单质得到电子发生还原反应生成碘离子，故B正确，D错误；由分析可知， 反应开始时，甲池中石墨电极为正极，乙池中石墨电极为负极，因此盐桥 中的阴离子会向乙池移动，故C错误。 返回导航 18 PART 02 知识点二 原电池原理的应用 19 1.增大反应速率 原理 原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子 运动时相互干扰减小，反应速率增大 实例 实验室制 时，粗锌与稀硫酸反应比纯锌快，向溶液中滴入几滴 溶液，也能增大反应速率 返回导航 20 2.比较金属的活动性强弱 原理 一般原电池中，活泼金属为负极，发生氧化反应，较不活泼金属 为正极，发生还原反应 实例 两种金属和，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到极溶解， 极上有气泡产生。根据电极现象判断出极是负极， 极是正极， 由原电池原理可知，金属活动性： 返回导航 21 3.设计原电池 （1）理论上，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 （2）以<m></m>与<m></m>溶液反应为例设计原电池，步骤如下： 返回导航 22 （1）只有放热的氧化还原反应，才能设计成原电池( ) × （2）两种金属分别作为原电池的两极时，一般作为负极的金属比作为正 极的金属活泼( ) √ （3）一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速 率大( ) √ （4）将和用导线连接后插入溶液中， 不断溶解，说明金属 活动性： ( ) × （5）足量的与稀硫酸反应时，滴入 溶液可以增大反应速率，是 因为 增大 ( ) × 返回导航 23 一般来说，设计成原电池的反应为放热反应， 但有些吸热反应如果能自发进行也可设计成 原电池。如 ，通过调节B中的 ，实现原电 池电极的转换，若正反应方向放热，则逆反应方向吸热，均能构成原电池。 返回导航 24 1. 溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了使产 生 的速率减小，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的 ( ) A.溶液 B. 固体 C.溶液 D. 固体 √ 返回导航 25 解析：选B。A项，向反应物中加入适量的 溶液，相当于存在硝酸， 金属与硝酸反应不会产生氢气；B项，向反应物中加入适量的 固体，醋酸根离子结合氢离子形成醋酸，使氢离子浓度降低，产生 的速 率减小，但不影响生成氢气的总量；C项，向反应物中加入适量的 溶液，锌与硫酸铜反应生成铜，此时锌、铜、硫酸会构成原电池，使产生 的速率增大；D项，向反应物中加入适量的固体， 和 硫酸反应生成 ，使生成氢气的量减少。 返回导航 26 2.（教材习题改编）把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀 硫酸中构成原电池。A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量 气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导 线流向B。此四种金属的活动性由强到弱的顺序为( ) A. B. C. D. √ 返回导航 27 解析：选A。原电池中，活泼金属为负极，A、B相连时，A为负极，金属 活动性： ；C、D相连时，D上产生大量气泡，即D电极上得电子 生成 ，D为正极，C为负极，金属活动性： ；A、C相连时，电流 由C经导线流向A，C为正极，A为负极，金属活动性： ；B、D相连 时，电子由D经导线流向B，D为负极，B为正极，金属活动性： 。 综上可知，此四种金属的活动性由强到弱的顺序为 。 返回导航 28 3.设计原电池装置证明的氧化性比 的强。 （1）写出能说明的氧化性比 的强的离子方程式：_____________ ________________。 （2）若要将上述反应设计成原电池，分别写出两极的电极反应式。 ①负极：__________________。 ②正极：______________________。 返回导航 29 （3）画出装置图，指出电极材料和电解质溶液： ①不含盐桥 ②含盐桥 _ __________________ _ __________________ 返回导航 30 PART 03 课堂检测 巩固落实 31 1.（2025·大庆高二质检）下列化学反应的原理不能设计成原电池的是 ( ) A. B. C. D. √ 返回导航 32 解析：选C。A项，与反应生成 的反应是放热反应，反应过程中 元素化合价发生了变化，该反应属于氧化还原反应，能设计成原电池；B 项，C完全燃烧的反应是放热反应，反应过程中元素化合价发生了变化， 该反应属于氧化还原反应，能设计成原电池；C项，酸碱中和反应是放热 反应，但反应过程中元素化合价不变，因此该反应不能设计成原电池；D 项，与反应生成和 的反应是放热反应，反应过程中元 素化合价发生了变化，该反应属于氧化还原反应，能设计成原电池。 返回导航 33 2.（2025·丽江高二期末）某兴趣小组模拟纸电池（如下图所示）进行实验。 下列有关说法正确的是( ) A.该装置将化学能转化为电能 B.锌电极为正极，发生还原反应 C.电池工作过程中 由锌电极向铜电极迁移 D.电池工作一段时间后铜电极质量不变 √ 返回导航 34 解析：选A。该装置为原电池，将化学能转化为电能，A正确；锌电极失 去电子为负极，发生氧化反应，B错误；原电池中，阴离子向负极迁移， 故电池工作过程中 由铜电极向锌电极迁移，C错误；铜电极得到电子 为正极，电极反应式为 ，故电池工作一段时间后铜电极 质量增加，D错误。 返回导航 35 3.某原电池反应为 。下列该原电池的组成物质 中正确的是( ) 选项 A B C D 正极 负极 电解质溶液 溶液 溶液 溶液 溶液 解析：选C。由原电池反应 可知，该原电池的 负极为，电极反应式为，正极上溶液中的 得到电 子被还原为单质，电解质溶液是可溶性银盐（如 ）溶液，正极的 电极材料可以是活动性比弱的金属 或石墨等惰性电极。 √ 返回导航 36 4.向盛有等质量的两份锌粉的、 试管中分别加入过量的稀硫酸，同时向 试管中加入少量的溶液，产生的体积与时间 的关系 如下图所示。下列图像正确的是( ) A. B. C. D. √ 返回导航 37 解析：选A。锌粉与稀硫酸发生反应的化学方程式为 ，若向试管中加入少量的 溶液，则 发生反应，消耗一部分，生成的 附着在 上，构成无数微小的 原电池，增大了反应速率，所以加入 溶液的试管中反应速率更大，先反应完，但因 消耗了一定量 的，生成的体积要小于 试管。 返回导航 38 5.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两位 同学均使用镁片和铝片作为电极，但甲同学将电极放入 的稀硫 酸中（如图1），乙同学将电极放入的 溶液中（如图2）。 返回导航 39 （1）写出图1所示装置中有关的电极反应式。 负极：___________________。 正极：___________________。 解析：题图1所示装置中，总反应为 ， 为负极，电极反应式为； 为正极，电极反应式为 。 返回导航 40 （2）图2所示装置中负极为______，正极发生______反应，总反应的离子 方程式为__________________________________________。 铝片 还原 解析：题图2所示装置中，总反应为 ，为负极， 为正 极，正极上发生还原反应。 返回导航 41 （3）如果甲、乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成 负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲同学会判断出____ （填元素符号，下同）的活动性更强，而乙同学会判断出____的活动性更强。 解析：题图1所示装置中为负极，为正极；题图2所示装置中 为负 极， 为正极。若根据“构成负极材料的金属比构成正极材料的金属活泼”， 则甲同学会判断出的活动性更强，乙同学会判断出 的活动性更强。 返回导航 42 （4）由此实验，可得到的结论是_____（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，反应条件多变，应具体问题具体分析 （5）上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、 负极”的做法________（填“可靠”或“不可靠”）。如不可靠，请你提出另 一种判断原电池正、负极可行的实验方案：__________________________ ___________________________________________________。 不可靠 在两电极之间连上一个电流表测电流方向，判断原电池的正、负极（答案合理即可） √ √ 返回导航 43 $