6.1.3 原电池的构成条件和正负极判断 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦原电池的构成条件、正负极判断及原理应用，通过问题导学分析电极要素，结合点拨精讲构建从基础构成到判断方法的学习支架，衔接前后知识脉络。 亮点在于实验设计（番茄电池制作）和拓展提升（如电解质溶液对正负极的影响），以科学探究与实践培养动手能力，科学思维引导分析特殊情况，应用实例（如金属保护）体现科学态度与责任。采用实例教学和当堂检测，助力学生深化理解，教师可高效教学。

第六章 化学反应与能量 　第一节　化学反应与能量变化 第3课时　化学反应与电能 原电池的构成条件和正负极判断 【学习目标】 1.了解原电池的构成条件和正负极的判断方法。 2.根据原电池的构成条件，设计简易电池的制作。 【问题导学】 负极 正极 电极名称： 电极反应： Zn－2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 电极反应类型： 氧化反应 还原反应 1、根据上图分析，原电池的构成要素有哪些？ 正负极材料 溶液 氧化还原反应 构成闭合回路 2、原电池的构成要素满足什么条件才能形成原电池？ 稀硫酸 Zn Zn 【点拨精讲】 一.构成原电池的条件 ①具有两个能导电的电极 一般为两种活动性不同的金属 稀硫酸 Zn Cu 较活泼的金属做负极 较不活泼的金属做负极 或金属与能导电的非金属（石墨等） ②具有电解质溶液 或熔融电解质 稀硫酸 Zn Cu 酒精 Zn Cu ③电极间形成闭合回路 稀硫酸 Zn Cu Zn Cu 稀硫酸 用导线连接两极与电解质溶液 共同形成闭合回路 也可以让两个电极直接接触 ④能自发进行氧化还原反应 一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应 即原电池的总反应 稀硫酸 Ag Cu 硫酸铜 Ag Cu 小结：构成原电池的条件 两极 一液 一回路 自发的氧化还原反应 二.原电池的正负极判断 电极材料 反应类型 电子流向 电极现象 离子移向 负极 正极 较活泼金属 较不活泼金属或 能导电的非金属 氧化反应 还原反应 电子流出 电子流入 电子e- 经导线 不断溶解 质量减小 电极增重或 有气体产生 阴离子移向 阳离子移向 (2)在判断原电池正负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱还要考虑电解质溶液的特点。 ①Mg—Al和稀盐酸构成的原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。 ②Al—Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极； 而若把NaOH溶液换为浓硝酸，Cu作负极。 (1)原电池一般负极参加反应,表现为溶解、质量减小。但负极参加反应,质量不一定减小。如铅蓄电池放电时,负极反应为Pb-2e-+SO42-====PbSO4,负极质量不但没有减小,反而增加。 【拓展提升】 如图所示原电池装置,试判断其电极情况: (1)若a电极为铝,b电极为锌,X为稀硫酸,则a、b各为什么电极? 提示:a为负极,b为正极。因为铝的活动性大于锌。 (2)若a电极为铝,b电极为锌,X为浓硫酸,则a、b各为什么电极? 提示:a为正极,b为负极。因Al可被浓硫酸钝化而不能继续反应,而锌可以与浓硫酸反应,锌失电子发生氧化反应,故铝电极为正极,锌电极为负极。 (3)若a电极为铜,b电极为石墨,则X是什么才能使该装置构成原电池? 提示:石墨是稳定的电极,一般不发生反应,若使该装置构成原电池,则应使铜作负极,电解质溶液X应与铜发生反应。故可选AgNO3溶液或硝酸溶液或FeCl3溶液等。 【思考】 番茄电池的设计与制作 【目的】根据原电池原理，设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。 【用品】水果（苹果、柑橘或柠檬等），食盐水，滤纸，铜片、铁片、铝片等金属片，石墨棒，导线，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等），电流表。 【实验】 （1）水果电池 （2）简易电池 1、设计化学电源 设计原电池的基本思路 还原剂 ＋ 氧化剂＝氧化产物＋还原产物 氧化还原反应 氧化反应 还原反应 分开进行 形成 闭合回路 （失电子） （得电子） 原电池 负极反应物 负极材料 正极反应物 正极材料 ？ 三.原电池原理的应用 原理：理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池 设计思路 (1)定反应：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。 (2)拆两半：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应， 分别作为负极和正极的电极反应 还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)； 氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。 (3)找材料：电极材料必须导电，负极材料一般选择较活泼的金属材料， 或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料； 电解质溶液一般能与负极反应。 (4)画装置：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。 [例1]设计原电池，以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu进行设计，画出原电池示意图，标出正负极和电子移动方向，并写出该电池的正负极电极反应式。 已知反应 Cu ＋ 2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2 ，请设计原电池，写出电极反应式。 正极： 负极： 总反应： Cu－2e - ＝Cu2+ 2Fe3++2e- ＝2Fe2+ 2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+ 实验室制取氢气时，常在稀硫酸中加入少量的硫酸铜溶液，其目的是什么？ H＋ H＋ 提示：装置乙产生H2的反应速率快。 装置甲中，氧化反应和还原反应都在Zn表面进行，生成的Zn2＋排斥H＋，使H＋越来越难靠近Zn表面得电子。 装置乙构成了原电池，氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行，Zn失去的电子沿导线聚集在Cu棒上，溶液中H＋非常容易靠近Cu表面得电子生成H2，因此反应速率加快。 2、加快化学反应速率 在锌与稀H2SO4反应制取氢气时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率 练习：过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是（　　） A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水 C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸 C 一般来说，作负极的金属的活动性强于正极金属 3、判断金属活动性强弱比较 把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成 原电池。若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， 则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ） ① A＞B＞C＞D ② A＞C＞D＞B ③ C＞A＞B＞D ④ B＞A＞C＞D A＞B C＞D A＞C D＞B ② 4、用于金属保护 原理： 作原电池正极的金属材料不参与反应 方法：将被保护金属作为原电池的正极而受到保护， 另外一种金属作负极被腐蚀 如在船底表面镶嵌锌块，以减少船体被海水腐蚀。 牺牲阳极的阴极保护法 原电池的判断方法 【课堂小结】 化学反应与电能 原电池 正负极判断 构成条件 原电池原理的应用 加快反应速率 比较金属活性 金属保护 设计原电池 【当堂检测】 1.下列装置能将化学能转化为电能的是（ ） B 【当堂检测】 2、一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu， 该反应的的原电池正确组合是（ ） C A B C D 正极 Zn Cu Cu Fe 负极 Cu Zn Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl 【当堂检测】 3.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)， 判断依据：_____________________________________； 铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)电极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为______(填电极名称)，判断依据：_____________________________________；铜电极的名称是____，溶液中的Ag＋移向___(填“Cu”或“X”)电极。 (3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_________________________；X电极的名称是_____。 负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强) 正极 Cu 正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X 负极 铜电极逐渐溶解，溶液变蓝 正极 【当堂检测】 4.如图所示的装置，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是（ ） A.N上有气体放出 B.M为负极，N为正极 C.稀硫酸中 移向M极 D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N D 5.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连时，B为正极。则四 种金属的活泼性顺序由大到小排列为(　　) A. A>C>D>B　　　 B. A>C>B>D C. B>D>C>A D. A>B>C>D A 步骤 实例 将反应拆分 为电极反应 负极反应 Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应 Cu2＋＋2e－===Cu 选择电极 材料 负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属 Fe 正极：活泼性弱于负极材料的金属或石墨 Cu或C 选择电解质 一般为与负极反应的电解质 CuSO4溶液 画出装置图 SO $