4.1 原电池 第1课时 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工作原理，系统讲解单液原电池的电极反应、电子与离子移动规律，通过双液原电池的盐桥改进，帮助学生理解原电池构成条件及应用。以张爷爷假牙问题导入，从生活情境过渡到原理分析，构建“问题-探究-改进”的递进式学习支架。 其亮点在于结合生活情境培养科学态度与责任，通过Zn-CuSO4原电池现象分析（如Zn表面红色固体、电流减弱）发展证据推理的科学思维，盐桥作用讲解深化“结构决定性质”的化学观念。学生在探究中掌握能量转化规律，教师可借助情境化素材提升教学互动效果。

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池 课时1 原电池的工作原理 选择性必修1 2. 了解单液原电池的缺点，掌握双液原电池的构成、工作原理及应用。 学习目标 本节重点 本节难点 1. 理解原电池的工作原理，能正确书写锌铜原电池的电极反应和总反应方程式。 2 教师点拨 张爷爷自从镶了两颗假牙（一颗金牙、一颗钢牙）后，经常头痛失眠，这是为什么？ 教师点拨 一、单液原电池及工作原理 锌片 铜片 Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 负极 发生溶解 2H++2e－=H2↑ 还原反应 正极 产生气泡 外电路 内电路 负极 沿导线 正极 正极 沿导线 负极 电子流向： 电流方向： 阳离子 正极 阴离子 负极 原电池总反应：_____________________ 电子不下水离子不上岸 Zn+2H+＝Zn2++H2↑ 电子导体 离子导体 教师点拨 写出以下原电池的总反应方程式、电极反应式，标出电子流向和离子迁移方向，并预测能观察到的现象。 e- Zn2+ Cu2+ Zn+Cu2+ = Cu+Zn2+ 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 这种原电池中氧化反应与还原反应并没有完全隔开，Zn与其接触的CuSO4溶液发生反应，电流会逐渐衰减 ( CuSO4＋Zn = ZnSO4＋Cu ) 现象 原因 Zn表面附红色固体 电流逐渐衰减 Zn与Cu2+直接接触发生反应 Zn与CuSO4溶液接触面积减少 教师点拨 (1) 单液原电池的缺点： ① 锌与CuSO4溶液直接接触，可发生置换反应，导致部分化学能转为热能。 ② 工作时，锌片上也有铜析出，原电池的电动势很快降低，电压不稳定 。 (2) 解决问题的关键： 还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。 盐桥 一种凝胶态的离子导体 盐桥中通常装有: 含KCl饱和溶液的琼胶， K+和Cl-可在其中自由移动。 双液原电池 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu A 教师点拨 二、双液原电池及其工作原理 总反应：Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ 含负极金属离子的盐溶液 含正极金属离子的盐溶液 教师点拨 Cu片 Zn片 Cl- K+ Zn2+ Cu2+ e- e- e- e- 电极材料 电极反应物 电极材料 活动性不同的两块电极材料 条件一 电极均与电解质溶液接触 条件二 形成闭合回路 能自发进行的氧化还原反应 条件三 条件四 ( 还原剂-氧化反应、氧化剂-还原反应 ) CuSO4溶液 ZnSO4溶液 ① 沟通内电路，形成闭合回路 ② 平衡两侧的电荷，使溶液保持电中性； ③ 避免电极与电解质溶液的直接接触，放电更持久。 电极反应物 离子导体 离子导体 教师点拨 三、隔膜原电池 1. 隔膜 2.常见的三种离子交换膜 Cu Zn ZnSO4溶液 CuSO4溶液 交换膜 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 3.离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 将电池的正负极材料隔开，防止两极接触发生短路（不同的膜形成不同的离子通道）。 教师点拨 原电池原理的应用 原因：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少，打破静电屏蔽效应，电子得以顺利从负极沿导线移向正极，使得反应速率增大。 应用一 加快化学反应速率 原理：一般情况下，两种金属分别作原电池的两极时，作负极的金属比较活泼，发生氧化反应；作正极的金属的活泼性相对较差，发生还原反应。 应用二 比较金属活动性强弱 稀硫酸 A 发生溶解 产生气泡 B Lavf57.83.100 $