4.1.1.原电池 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，涵盖构成条件、正负极判断、电子离子移动及双液原电池等核心内容。通过复习导入回顾原电池定义与构成条件，结合正负极判断梳理基础，再以装置判断练习衔接，搭建从基础到应用的学习支架。 其亮点在于以“思+议”问题驱动探究，结合锌铜原电池电流衰减现象分析及盐桥作用讲解，体现科学思维与科学探究。通过随堂练习和判断正误巩固，帮助学生深化理解，教师可高效实施结构化教学。

第四章 化学反应与电能 第一节 原电池的工作原理 1 【复习导入】 1.原电池：利用氧化还原反应把化学能转化为电能的装置。 2.构成原电池的条件： ①有两个活泼性不同的电极 ②有电解质溶液或熔融电解质 ③能形成闭合回路 ④有自发进行的氧化还原反应 回顾简单原电池 正负极判断 电极材料 一般活泼金属 氧化反应 一般质量减少 阴离子移向 一般不活泼金属或导电非金属 还原反应 电子流向（得） 一般电极增重或有气体产生 阳离子移向 负极 正极 电子流出（失） 电极反应 电子流向 电极现象 离子移向 注：电流由正极移向负极。正极电势高于负极电势 A B C D E F M N 下列哪几个装置能形成原电池？ V X V V X X V V 4 【思+议】 阅读课本P96-P97 回答以下问题 1.原电池工作原理（电子离子移动方向等） 2.双液原电池（带盐桥）与单液原电池相比有何不同与优势 3.总结原电池有哪些应用？ 负极 正极 Zn-2e-=Zn2+氧化反应 Cu2+ +2e-=Cu还原反应 电子经外电路 Cu2+ SO42- 电流方向 阴离子向负极移动， 阳离子向正极移动 原电池工作原理 理论现象： 锌棒溶解， 铜棒上有Cu析出 实验观察发现锌片表面也附着红色固体，电流衰减明显，尝试分析原因？ 硫酸铜溶液 6 “锌片表面附着红色固体，电流衰减明显” 的原因？ 【现象分析】 锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应，导致部分化学能转为热能， 锌片上有Cu析出，导致电压不稳定，电流衰减明显。 如何改进实验装置，获得持续稳定的电流呢？ 解决问题的关键： 还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 ① 还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 A Cu Zn CuSO4溶液 A Zn CuSO4溶液 Cu ZnSO4溶液 没有电流 ② 加一个合适的“桥梁”沟通两种电解质溶液 A ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu 有电流 盐桥 含负极对应金属离子的盐溶液 作用： 平衡电荷； 形成闭合回路 盐桥 盐桥：装有饱和的KCl溶液的琼脂（有时可能是KNO3)， 离子可在其中自由移动（只出不进）。 离子流向： 正正负负 9 利用反应：Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计出双液原电池，画出示意图，并写出电极反应方程式。 (+) (-) ZnCl2溶液 FeCl3溶液 盐桥 G Zn C 负极（Zn）： Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极（Pt或C）： 2Fe3++2e-=2Fe2+ （还原反应） 随堂小练 10 依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) 2Ag(s)+Cu2+(aq)设计原电池 请回答下列问题: 作 　　极，电极材料是 　　　， 电极反应式是　 ②作 　　极，电极材料是 　　　， 电极反应式是 ③为 溶液；④为 溶液　　　 盐桥中电解质是 　　　　　 ; 盐桥中的阳离子移向　　　烧杯，阴离子移向　　　烧杯 　　 　 　　 　 负 Cu Cu- 2e- =Cu2+ 正 石墨 Ag++e-=Ag AgNO3 硫酸铜 KNO3 乙 甲 用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有含KCl饱和溶液的琼胶）构成一个原电池（如下图）。以下有关该原电池的叙述正确的是(　　) ①在外电路中，电子由铜电极流向银电极 ②正极反应为 Ag+ + e− ＝Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应 与该原电池反应相同 A. 只有①② B. ①②④ C. 只有②③ D. ①③④ B 随堂练习 www.themegallery.com 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，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b > d D．b > d > c > a B 检 13 判断正误。(正确的划“√”，错误的划“×”) (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极。( ) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强。( × ) (3)在Cu—Zn—H2SO4原电池中，1 mol Zn完全反应，流经电解液的电子数为2NA。( ) (4)铁铜原电池中，负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋（ ） (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动（ ） × × × × [特别提醒] (1)Al在强碱溶液中比Mg更易失电子，Al作负极、Mg作正极。 (2)Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu更难失电子，Cu作负极、Fe、Al作正极。 请写出右边原电池的电极方程式。 负极： 2Al +8OH- －6e－ ＝2［Al (OH)4］- 正极： 6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑ Mg Al NaOH溶液 A 2Al + 2OH－ + 6H2O = 2［Al (OH)4］-+ 3H2↑ 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al（OH）4 ]+ 3H2↑ 16 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀， 可用NH4NO3代替KCl作盐桥。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。 拓展 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？ 【思考】双液原电池电流弱的原因？ 1.离子运动的距离长 2.离子运动的通道窄 3.离子容量小 Cu 1.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。 阴离子交换膜： 只允许阴离子通过 阳离子交换膜 只允许阳离子通过 质子交换膜 只允许H＋通过 2.隔膜作用 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）。 3.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 4.优点 电流强而且稳定 $