4.1.1原电池的工作原理 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦原电池（单液、双液）的工作原理、缺陷及优化，以“情景激趣”导入，通过活动元一温故单液电池原理，活动元二实验演示揭示电流衰减缺陷，活动元三优化设计双液电池，搭建“温故知新”的学习支架。 其亮点体现科学探究与实践、科学思维，通过铜锌原电池演示实验发现缺陷，任务驱动设计双液电池，自制盐桥实验验证优化效果，定量分析电流稳定性，课堂小结梳理组成及导体类型，助学生提升探究能力与思维，便于教师开展任务驱动教学。

第一节 原电池 第1课时 化学反应与电能 第四章 人教版《选择性必修一》 情景激趣 引入新课 e－ e－ e－ e－ Zn2+ Cu2＋ e－ e－ SO42－ － + 【 活动元一】 单液电池 温故知新 单液原电池工作原理（温故） （1）电极名称： 氧化 正极 还原 （2）电极反应： （3）电极现象： （4）电子移动方向： （5）离子迁移方向： （6）总离子反应： Zn＋Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 锌片逐渐溶解 锌片 Zn－ 2e－=Zn2＋ 铜片 Cu2＋+2e－=Cu Zn极→沿外电路→Cu极 阳离子往正极移动，阴离子往负极移动 铜片表面有红色物质析出 负极 负极 （ 反应） 正极 （ 反应） 负极 正极 注意：电子不下水， 离子不上岸 “负氧正还” 铜锌原电池演示实验 【活动元二】任务驱动 初探缺陷 实验现象 原因解释 锌片: 电流表： Zn与Cu2+直接接触发生反应 指出该电池主要缺陷： 1.自放电严重，能量转化率低 2.电流衰减快，稳定性差 借用deepseek查阅 附着红色固体 指针偏转，但电流在衰弱较快 【知新】 单液电池电流衰减主要原因 SO42－ Zn2+ Zn2+ SO42— Zn Cu2+ Cu2+ Cu 装置改进核心： ZnSO4溶液 Zn SO42－ Cu2+ Cu2+ Cu CuSO4溶液 盐桥 CuSO4溶液 【活动元三】优化设计电池装置 双液原电池 还原剂Zn与氧化剂CuSO4 不能直接接触 通常盐桥是装有含琼脂的KCl 饱和溶液。盐桥中的K＋、Cl－是可以自由移动，琼脂的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。 【教材P96页注释】 【展示学生的设计装置】 【 盐桥的作用】 03 避免电极与电解质溶液的直接接触，放电更持久，提高了能量转换率 01 传导离子，形成闭合回路 02 平衡电荷，使溶液保持电中性 A e- ZnSO4溶液 CuSO4溶液 + Zn Cu 电流表 盐桥 图4-1锌铜原电池示意图 【活动元三】优化设计电池装置 双液原电池 A e- ZnSO4溶液 CuSO4溶液 + Zn Cu 电流表 盐桥 图4-1锌铜原电池示意图 【活动元四】 实验探究 定性验证 教材P96 如图4-1所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察现象。取出盐桥，观察电流表的指针有何变化。 【自制盐桥 完成实验】 【提出问题】 1.锌片表面是否有红色固体析出？ 没有红色固体析出 2.电流是否稳定持续？ 持续稳定 8 【活动元四】定量实验 精准验证 电流稳定， 转化效率高 衰减快， 转化效率低 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu A K＋ Cl- 负极 正极 铜半电池 锌半电池 【 活动元五】双液原电池工作原理 双液原电池工作原理 电子导体 离子导体 e- 负极 正极 电极材料 反应类型 电极反应 电池总反应 电子流向 离子移动 锌片 铜片 Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 氧化反应 还原反应 Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu Zn →沿导线→Cu 阳离子移向正极 阴离子移向负极 10 1.下列各装置中，能构成原电池的是（ ） D 【 活动元五】 学以致用 课堂检测 负极： Cu － 2e- = Cu2+ 2Ag + +2e- =2Ag Cu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag 银半电池 铜半电池 AgNO3溶液 CuSO4溶液 Cu Ag 盐桥 2.书写电极方程式及总方程式 【 活动元五】 学以致用 课堂检测 正极： 总离子方程式： 单位质量或单位体积输出的能量多 质量小 便于携带 价格便宜 体积小 反复使用 内阻小 连续工作 寿命长 理想的化学电池的特点 理想的化学电源的特点 【拓展延伸】 双液电池的优化思路 【拓展延伸】 改进 思路 缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积 R＝ρ 离子运动的距离长且通道窄 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Cu Zn 交换膜 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 改进 思路 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu 电解质溶液 A K＋ Cl- Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 负极 正极 铜半电池 锌半电池 总离子反应： Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu 【课堂小结】 双液原电池工作原理及盐桥作用 电子导体 离子导体 阳离子迁移方向 阴离子迁移方向 e- 借用AI技术，请出伟大的科学家伏打简介电池的发展阶段及对我们的勉励 谢谢聆听 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $