4.1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

4.1 原电池 1. 认识原电池实验装置，能从氧化还原角度理解原电池的工作原理。 2. 了解化学能与电能的转化关系，认识化学能转化为电能的重大意义。 3. 了解化学电源在生产、生活中的应用。 学习目标 生活中我们所利用的电能是从何而来呢？ 3 我国电力生产量构成图 燃料燃烧 蒸汽轮机 发电机 化学能 热能 机械能 电能 转化次数越多，能量损失越多 化学能能否直接转化为电能？ 4 实验6-3 实验现象： 离子方程式： 铜片上无现象；锌片逐渐溶解有气泡产生。 氧 化 还 原 反 应 Zn+2H+=== Zn2++H2 失2e- 得2e- 锌片：Zn-2e-=== Zn2+ 锌片：2H++2e-=== H2 氧化反应 还原反应 (1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 实验现象： 离子方程式： 铜片上有气泡产生；锌片逐渐溶解。 Zn+2H+=== Zn2++H2 锌片：Zn - 2e- === Zn2+ 铜片：2H+ + 2e- === H2 e- 有电子转移到铜片上 电子是哪里来的？ 实验6-3 (2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 氧化反应 还原反应 电流表指针偏转 导线中有电流通过 化学能转化为电能 实验6-3 (3)用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表， 观察电流表的指针是否偏转。 实验现象： 离子方程式： 铜片上有气泡产生；锌片逐渐溶解。 Zn+2H+=== Zn2++H2 锌片：Zn - 2e- === Zn2+ 铜片：2H+ + 2e- === H2 氧化反应 还原反应 一、原电池 1.概念 把化学能转化为电能的装置叫原电池。 发生氧化反应 正极 2.工作原理 Zn-2e-=== Zn2+ 负极 发生还原反应 2H++2e-=== H2 原电池总反应式： Zn+2H+=== Zn2++H2 e- e- Zn2+ e- e- H+ H2 H+ 实质：氧化还原反应分开在两极进行，还原剂失去电子通过导线转移给氧化剂。 一、原电池 根据原电池的工作原理，说说电流方向以及电子、溶液中的离子的移动方向。 电子流动方向(导线中)： 负 极 正 极 电流方向： 正 极 负 极 阳离子： 移向正极 离子移动方向(电解质溶液中)： 阴离子： 移向负极 e- e- Zn2+ e- e- H+ H2 H+ 正极 负极 形成原电池需要哪些要素呢？ 思考 3. 原电池的构成条件 一、原电池 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 1.在水果电池当中，水果的作用是什么？ 2.制作水果电池的过程中，对电极材料的选择是否有要求？ 3.在水果电池的制作中，电池有哪些不可或缺的部分？ 水果中的果汁含有丰富的电解质，可以导电 水果电池中使用了两种不同材质的金属 思考 简易电池的设计与制作 酒精不是电解质，不存在离子 无电流，锌与硫酸直接反应 不能发生氧化还原反应 玻璃不能导电 根据原电池的形成条件，判断哪些装置能形成原电池，哪些不能。 思考 原电池原理示意图 小结 负极 正极 电子沿导线传递 有电流产生 氧化反应 还原反应 电解质溶液 阳离子 移向 阴离子 移向 溶解 小结 （2）原电池中电子、离子的移动规律 在原电池中， 电子在导线中定向移动(由负极流出，流入正极)， 离子在溶液中定向移动(阳离子移向正极，阴离子移向负极)。 （1）电极名称的判断方法 “电子不下水” “离子不上岸” 1780年的一天，意大利生物学家伽法尼解剖青蛙。将青蛙腿放到铜制的解剖盘里，当解剖刀接触青蛙腿时，发现…… 他认为：青蛙肌肉和神经里的“生物电”导致抽搐。他将青蛙腿放到木制的解剖盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动！他又进行了各种实验，发现：两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐。他认为由于两种金属插在了由肌肉提供的溶液中，构成回路而产生电流，从而刺激了蛙腿的抽动。 16 1799年伏达用锌片、浸盐水的湿布、银片依次重叠起来，创制了最早的获得连续电流的伏达电堆。 伏达电堆模型 伏特在摆弄他的伏特柱 17 2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校John B. Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M.stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino，以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。 $