4.1.1 原电池 课件-2025-2026学年上学期高二化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦原电池的工作原理、构成条件及装置优化，通过铜锌单液原电池演示实验导入，引导学生观察现象（锌片溶解、电流不稳）并分析不足，进而探究双液（盐桥）、隔膜原电池的改进，构建从基础到进阶的学习支架。 其特色在于以实验探究为主线，结合科学思维与科学探究与实践素养，如通过小组讨论分析单液电池电流不稳的原因，设计盐桥、隔膜改进方案，利用数字化实验对比三种装置电流差异，培养证据推理与创新意识。学生通过动手与分析提升问题解决能力，教师可借助结构化实验案例与对比表格高效实施教学。

第四章 化学反应与电能 第一节 原 电 池 一、原电池的工作原理 知识回顾 1、定义：将化学能转化为电能的装置 2、构成条件：电极材料 电解质溶液 闭合回路 自发进行的氧化还原反应（实质） 3、应用：化学电源 离子的移动方向： 阳→正 阴→负（正正 负负） 电子不下水 离子不上岸 电子的移动方向： 负极→正极 一、原电池的工作原理 知识回顾 1、写出总反应方程式和电极反应式 2、标出电子转移方向和离子迁移方向 一、演示实验 实验仪器和药品 铜片、锌片、硫酸铜溶液、电流表、250ml烧杯、导线若干 实验内容 1、组装出一个原电池装置 2、观察锌片变化 3、观察并记录电流表读数的变化 实验现象及分析 锌片：不断溶解，有红色物质析出 铜片：有红色物质析出 电流表：示数不稳定 小组讨论：通过实验现象找出装置的不足。 锌与硫酸铜溶液直接接触 转移的部分电子未经过导线，电动势很 快降低，电压不稳 如何改进？ CuSO4溶液 Zn Cu A CuSO4溶液 Zn A Cu 盐桥 ZnSO4溶液 锌片（还原剂）在与Cu2+（氧化剂）没有直接接触的情况下也能构成原电池，但是需要合适的“桥梁”沟通两种电解质溶液。 CuSO4溶液 原电池装置的改造 盐桥： 通常是将浸泡了饱和KCl溶液的琼胶装在U型管中。 特点： 1.盐桥中的K+、Cl-可以自由移动 2.琼胶起到固定作用，防止KCl溶液直接流出来。 3.离子只出不进。 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 盐桥的作用： 隔离氧化剂和还原剂，平衡电荷、连通电路 原电池装置的改造 实验4-1 实验仪器和药品 铜片、锌片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液、盐桥、电流表、250ml烧杯2个、导线若干 实验内容 1、组装出一个带有盐桥的原电池装置（教材P96） 2、观察锌片变化 3、观察并记录电流表读数的变化 实验4-1 思考与讨论：请绘制双液电池的工作原理示意图，完成以下内容： 原电池装置的改造 (1)写出正负极反应式和反应类型 (2)标明电子的转移方向和离子的迁移方向 Zn2+ Zn－2e－=Zn2＋ Cu2+ Cu2＋＋2e－=Cu Cl- K+ 电流稳定但电流较弱 【大本P119 T2】 用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含KNO3饱和溶液的琼脂。下列说法正确的是（　　） A 数字化实验探究原电池 利用数字化实验探究单、双液铜锌原电池工作效率 仪器：数据采集器、电流传感器、温度传感器、电脑、烧杯、导线。 药品：0.5mol/L CuSO4溶液、0.5mol/LZnSO4溶液、盐桥、铜片1条、锌片1条。利用所给药品和仪器按照如图所示装置连接电路： 优点：电流较大 缺点：衰减快， 转化效率低 优点：电流稳定，转化效率高 缺点：电流较小 改进? 增大电流呢？ 缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积 能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？ ①离子运动的距离长 ②离子运动的通道窄 ③离子容量小 实验分析：双液原电池电流弱的原因？ ①阳离子交换膜：只允许阳 离子通过 ③质 子 交 换 膜：只允许H+通过 ②阴离子交换膜：只允许阴离子通过 思考九：隔膜原电池中离子是如何移动的呢，离子浓度怎样变化？ SO42-向负极移动，ZnSO4(aq)中c(SO42-)增大，CuSO4(aq)中c(SO42-)减小 3. 隔膜原电池 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 阴离子交换膜 隔膜原电池 1、锌片上无红色物质析出 2、电流稳定 3、电流表示数大630.59mA 电流强而且稳定 小 结 电流强 电流不稳定 1.内阻大，电流弱 2.盐桥需要定期更换 电流稳定 电流大且稳定 根据原电池工作原理，将下列氧化还原反应设计成原电池 2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2 学以致用 要求：（1)分别写出氧化反应和还原反应 (2)选择合适的物质或材料并画出原电池工作原理示意图 揭秘盐水汽车的原理 揭秘盐水汽车的原理 分析与讨论 讨论：小车跑一段时间后，就跑不动了，怎么改进？ 特殊性质的膜材料 小杨老师 15521324728 1.高密度储能电池锌溴电池如图所示，总反应为Zn+Br2=ZnBr2。下列说法错误的是（ ） A．电极M为正极 B．负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ D．每转移2mole-，理论上有1mol Zn2+通过离子交换膜 C．随着放电的进行，ZnBr2溶液的浓度减小 C 学以致用 2、某新型电池工作时中间室K2SO4溶液浓度增大，装置如图，下列说法错误的是 学以致用 A．外电路电子流向：N→M B．b为阴离子交换膜 C．该原电池总反应为非氧化还原反应 D．当外电路通过0.4mol 时，中间室生成 的质量为34.8g A $