02-第4章 第一节 原电池-第1课时 原电池的工作原理-课后达标 素养提升-【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核心知识，通过铜锌原电池、带盐桥双液电池等装置，系统讲解电极反应、离子移动及能量转化原理，衔接氧化还原反应基础，构建电化学学习的关键支架。 其亮点在于结合实验装置对比与真实情境问题，如通过甲（非原电池）乙（带盐桥原电池）装置分析盐桥作用，培养科学思维与探究能力。实例丰富，如验证草酸根还原性的装置推理，助力学生深化原理理解，教师可高效落实化学观念与科学探究素养目标。

课后达标 素养提升 1 1.火星大气中含有大量，一种有 参加反应的新型全固态电池有望为 火星探测器供电，该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。下列说法正 确的是( ) A.负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子 C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 解析：选B。金属钠为负极，负极上发生失电子的氧化反应，A错误；碳 纳米管为正极， 在正极上得电子，发生还原反应，B正确；原电池中， 阳离子由负极移向正极，C错误；原电池是将化学能转化为电能的装置， D错误。 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 2.图1是铜锌原电池示意图。图2中， 轴 表示实验时流入正极的电子的物质的 量， 轴表示( ) A.铜棒的质量 B. C. D. 解析：选C。是正极，溶液中的 得电子生成氢气，铜棒的质量不变， A项错误;是负极，不断发生反应 ，所以溶液中 逐渐增大，B项错误;反应不断消耗，所以溶液中 逐渐降 低，C项正确; 不参加反应，浓度基本不变，D项错误。 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 3.（2025·菏泽高二统考）某原电池装置如下图 所示。盐桥中装有含 饱和溶液的琼脂。下 列有关叙述正确的是( ) A. 为正极，发生氧化反应 B.工作一段时间后，溶液中 增大 C.负极反应： D.工作一段时间后，两烧杯中溶液 均不变 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 解析：选B。由题图可知，该原电池中，铁电极为负极，电极反应为 ，石墨电极为正极，电极反应为 ， 原电池工作时，盐桥中的钾离子向正极移动，氯离子向负极移动，故氯化 钠溶液中氯离子浓度增大，A、C错误、B正确；铁电极为负极，铁失去电 子发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，左 侧烧杯中溶液 减小，石墨电极是正极，氢离子在正极得到电子发生还 原反应生成氢气，消耗氢离子，右侧烧杯中溶液 增大，D错误。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5 4.某电池的总反应为 ,下 列有关说法正确的是( ) A.铜为该原电池的正极 B.随着电池放电,溶液 减小 C.正极反应式为 D.参与反应时转移 电子 解析：选D。由电池总反应可知,铜被氧化,为负极,A错误;随着电池放电, 被消耗,溶液 增大,B错误;正极上二氧化铅发生还原反应,生成难溶的硫酸 铅,C错误;负极反应式为, 参与反应,转 移 电子,D正确。 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 5.与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是( ) A.甲、乙装置中，锌棒均为负极，发生氧化反应 B.甲装置中锌棒直接与稀硫酸接触，故甲装置中产生气泡的速率更大 C.甲、乙装置中，阳离子均向碳棒定向迁移 D.乙装置中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 解析：选D。由题图可知，甲不是原电池，故A错误；甲装置中锌棒直接 与稀硫酸接触，发生化学反应，乙装置中构成了原电池，负极失去电子的 速率增大，因此正极放出氢气的速率增大，故B错误；甲装置中发生化学 反应，乙装置中形成原电池，碳棒为正极，故只有乙装置中盐桥中的阳离 子向碳棒移动，故C错误。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8 6.如右图所示，该装置为 硝酸银溶液原电池，起始时，该电池中 两电极的总质量为 ，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称 重，总质量为 。下列说法错误的是( ) A.锌片为负极，电极反应式为 B.向银电极移动， 向锌电极移动 C.工作一段时间后，有 电子从负极沿导线向正极移 动 D.电流方向： 电流表 硝酸银溶液 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9 解析：选C。硝酸银溶液原电池中 为负极，发生氧化反应， 电极反应式为; 为正极，发生还原反应，电极反应式 为 。由分析可知，锌片为负极，电极反应式为 ，A正确；由分析可知，为负极， 为正极，原电池 中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故向银电极移动， 向 锌电极移动，B正确；由题干信息可知，起始时，该电池中两电极的总质 量为 ，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为 ，设通过电路的电子的物质的量为，则 电极减少的质量为 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10 ，电极增加的质量为，故有 ， 解得，即工作一段时间后，有 电子从负极沿导线向正极 移动，C错误；由分析可知，为负极，为正极，故电流方向： 电流表 硝酸银溶液 ，D正确。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7.下图甲和乙是双液原电池装置。下列说法错误的是( ) A.乙装置中，电池总反应的离子方程式为 B.甲装置中，当有电子通过外电路时，正极有 析出 C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D.反应 不能发生 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 解析：选B。乙装置中，为负极，电极反应式为， 为正极，电极反应式为 ，电池总反应的离子方程式为 ，A正确；甲装置中， 为正极， 电极反应式为，当有 电子通过外电路时正极析出 ，即有 析出，B错误；盐桥的作用是形成闭合回路和 平衡电荷，使两边溶液保持电中性，C正确；甲装置中，为负极， 为 正极，金属活动性：，乙装置中，为负极， 为正极，金属活 动性：，故金属活动性： ，反应 不能发生，D正确。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8.（2025·沧州高二统考）查阅资料可 知，相同条件下，草酸根离子 的还原性强于 。为验证 这一结论，某研究性小组设计了如下 图所示装置。 已知：①盐桥由琼脂和饱和的氯化钾溶液构成； ②实验过程中，观察到灯泡发亮，一段时间后，左侧溶液变为黄绿色，右 侧溶液中有气泡产生，该气体可使澄清石灰水变浑浊。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 解析：由于草酸根离子的还原性强于 ，由题图可知，石墨Ⅱ为负极， 失去电子生成二氧化碳，发生氧化反应，电极反应式为 ；石墨Ⅰ为正极，得到电子生成 ，发生 还原反应，电极反应式为 。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 （1）中碳元素的化合价为____价， 溶液的颜色为________。 棕黄色 解析：中氧元素的化合价为价，则碳元素的化合价为 价， 溶液的颜色为棕黄色。 （2）该装置属于________（填“原电池”或“电解池”），判断的理由为 ____________________________________________________。 原电池 没有外接电源，有自发的氧化还原反应，且形成闭合回路 解析：该装置属于原电池，没有外接电源，有自发的氧化还原反应，且形 成闭合回路。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 （3）电池工作过程中，盐桥中的 向______（填“左侧”或“右侧”）电解 质溶液迁移。 右侧 解析：电池工作过程中，阴离子向负极移动，故盐桥中的 向右侧电解 质溶液迁移。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17 （4）石墨Ⅱ的电极反应式为_______________________，该反应中，每生 成气体，消耗的物质的量为____ 。 0.2 解析：石墨Ⅱ的电极反应式为 ；该反应中，每生成 气体，转移电子，由 可知，消 耗的物质的量为 。 （5）该电池总反应的离子方程式为________________________________。 解析：该电池总反应的离子方程式为 。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 18 9.锌铜原电池装置如右图所示,其中阳离子交换膜只 允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是 （假设反应过程中两池溶液体积不变）( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池溶液中 减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 19 解析：选C。锌的活泼性比铜的强,所以锌电极为负极，铜电极为正极,在正 极上得电子发生还原反应生成 ,A错误;阳离子交换膜只允许阳离子 和水分子通过,因此电池工作过程中 通过阳离子交换膜移向正极保持 溶液中的电荷平衡,阴离子不能通过阳离子交换膜,甲池溶液中 不变, B、D错误;乙池中的电极反应为 ,同时甲池中等物质的量 的通过阳离子交换膜进入乙池中,由于 ,因此乙池 溶液的总质量增加,C正确。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 10.已知氧化性： 。现 有如右图所示的电化学装置，下列叙述正确的是( ) A.若为，则 极的电极反应式可能是 B.若为，则可以选或 C.若为，则 极的电极反应式可能是 D.若为，则 中阴离子数会减小 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 21 解析：选C。根据题图可知，极是负极，失去电子发生氧化反应； 极是 正极，得到电子发生还原反应。若为，则可为， 得到电子发 生还原反应，A不正确；若为，则极的金属性要弱于的金属性， 和的金属性均强于的金属性，故不能选或，可以选或 等， B不正确；若为，则极的金属性要强于 的金属性，所以可以选择 ，因此负极反应式可能是，C正确；若为，由于 极是负极，盐桥中的阴离子会向极移动，因此 中阴离子数会增大， D不正确。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 22 11.硝酸汞溶液和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝 酸汞溶液和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如下 图所示的实验装置，结果电流计指针发生了偏转。下列分析正确的是 ( ) A.电流方向是从电极流向 电极 B. 电极为负极，发生的反应是 C.盐桥中的阳离子向 电极移动 D.总反应是 √ 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 23 解析：选B。电流计指针发生了偏转，说明有电流形成，构成了原电池。 碘离子具有还原性，失电子发生氧化反应， 电极为负极，电极反应式为 ，B正确； 电极为正极，溶液中汞离子得电子，发生还 原反应，电极反应式为，电流方向是从电极流向 电极，A错误；原电池中，阳离子移向正极，故盐桥中的阳离子移向 电 极，C错误；原电池反应为氧化还原反应，D错误。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24 12.（2025·重庆万州区高二检测）人们应用原电池原理制 作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛应 用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供 的信息填空： （1）如图1所示，杠杆 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球 和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴 入浓 溶液（实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化），一 段时间后，当杠杆为绝缘体时，___（填“A”或“B”，下同）端高；当杠杆 为导体时，___端高。 A B 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 25 解析：当杠杆为绝缘体时，加入硫酸铜溶液后，铁和硫酸铜发生置换反应 生成的铜附着在铁球表面，质量增加，因此A端比B端高；当杠杆为导体 时，加入硫酸铜溶液后，铁、铜与 溶液构成原电池，铁的金属性强 于铜，因此铁是负极失去电子，被氧化，铜是正极，溶液中的铜离子得到 电子，发生还原反应析出铜，因此A端比B端低。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 26 （2） 溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应的离子方程式为 ______________________________， 若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为____，正极反应式为 __________________。 铜 解析：氯化铁溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应的离子方程式为 ；该反应中铜发生氧化反应，为原电池的负 极，正极材料只要能够导电且活动性小于铜即可，铁离子在正极得到电子 发生还原反应，电极反应式为 。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 27 （3）将铝片和铜片用导线相连插入烧碱溶液中，形成了原电池，负极为 ______，电极反应式为_______________________________。 铝片 解析：将铝片和铜片用导线相连插入烧碱溶液中，能和 溶液反应 生成和，不能和 溶液反应，所以该原电池中铝片 为负极，电极反应式为 。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 28 （4）某原电池装置如图2所示，电池总反应为 ，当电 路中转移电子时，交换膜左侧溶液中约减少____ 离子,交换膜右 侧溶液中___（填“ ”“ ”或“”） （忽略溶液体积变 化）。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 29 解析：由电池总反应可知， 电极为负极，电 极反应式为，当电路中转移 电子时，负极消 耗，同时有 从左侧通过质子交换膜移向右侧，所以交 换膜左侧溶液中约减少离子； 电极为正极，电极反应式为 ，当电路中转移电子时，生成 ，所以交 换膜右侧溶液中增大，即交换膜右侧溶液中 。 课后达标 素养提升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 30 $