专题01 原电池的原理及应用（微专项课件）化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦原电池的原理及应用，涵盖工作原理、构成条件、正负极判断与电极反应、应用四大核心内容，通过联系氧化还原反应基础，搭建从理论到生活应用的学习支架，帮助学生逐步构建知识脉络。 其亮点在于运用“负失氧，正得还”等口诀及四步法书写电极反应培养科学思维，结合典例精析与变式演练落实科学探究，如化学电源表格对比不同电池特点，加快反应速率实例联系实际，强化化学观念，助力学生理解知识本质，也为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第6章 化学反应与能量 专题01　 原电池的原理及应用 人教版必修第二册 原电池的工作原理 1 内容导航 原电池的构成条件 2 3 原电池正负极判断与电极反应 4 原电池的应用 知识导航 01 原电池的工作原理 原电池的工作原理 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.定义：化学能→电能 2.本质：自发氧化还原反应 原电池的工作原理 口诀：负失氧，正得还 释·要点精讲 原电池的工作原理 3.闭合回路 电子：负极 → 导线 → 正极（电子不下水） 电流：正极 → 负极 离子：阳离子→正极，阴离子→负极（离子不上岸，正正---负负） 原电池的工作原理 释·要点精讲 【典例1】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SO42-移向M极 D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N 原电池的工作原理 D 究·典例精析 【典例2】如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是（ ） A．X电极可能产生 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Zn C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．SO42-流向Y电极 原电池的工作原理 B 究·典例精析 【演练1-1】原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置，下列分析正确的是(　　) A．甲、乙均能将化学能转化为电能 B．甲、乙中铜片上均有气泡产生 C．甲、乙中铜片上均发生氧化反应 D．甲、乙中均能发生的反应是Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ D 练·变式演练 【演练1-2】某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中合理的是(　　) 实验后的记录：①Zn为正极，Cu为负极 ②H＋向负极移动 ③电子流动方向为Zn→导线→Cu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子通过导线，则产生0.5 mol H2 ⑥正极的电极反应式为Zn－2e－= Zn2＋ A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ B 练·变式演练 02 原电池的构成 条件 原电池的构成条件 原电池的构成条件 ①具有两个能导电的电极 一般为两种活动性不同的金属 或金属与能导电的非金属（石墨等） 较活泼的金属做负极 较不活泼的金属做正极 稀硫酸 Zn Zn 稀硫酸 Zn Cu 释·要点精讲 原电池的构成条件 原电池的构成条件 ②具有电解质溶液或熔融电解质 稀硫酸 Zn Cu 酒精 Zn Cu 释·要点精讲 原电池的构成条件 原电池的构成条件 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 释·要点精讲 原电池的构成条件 原电池的构成条件 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” 释·要点精讲 【典例1】 如图所示装置，能够组成原电池的是(　　) A． B． C． D． C 元素“位—构—性”的关系 究·典例精析 【典例2】某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是( ) A． B． C． D． D 究·典例精析 【演练2-1】 下列装置能将化学能转化为电能的是（ ） B 练·变式演练 【演练2-2】下列组合中，不能使装置中的电流表指针出现偏转的是( ) B 选项 a b 试剂X 装置图 A Cu C FeCl3溶液   B Cu Ag 蔗糖溶液 C Al Mg 溶液 D Zn Cu 醋酸溶液 练·变式演练 03 原电池正负极 判断与电极反应 原电池正负极判断与电极反应 原电池正负极判断 1.根据电极材料：较活泼的金属为负极，较活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 2.根据电流方向或电子流动方向：电流是由正极流向负极的，电子是由负极流向正极的。 3.根据离子移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 4.根据电极反应类型：发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。 5.根据电极上反应现象：如电极粗细的变化、质量的变化、是否有气泡产生等。 释·要点精讲 微提醒 电极方程式的书写——四步法 原电池正负极判断与电极反应 判 找 标 配 准确找出电极反应物和电极产物 准确判断电池的正、负极 根据有关元素化合价变化标出电子得失数目 根据环境配平电荷，最后根据原子个数配平电极反应式 三大守恒 得失电子守恒 电荷守恒 质量守恒 释·要点精讲 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 21 【典例1】某同学设计原电池并根据灵敏电流计指针偏转方向探究电池的正负极，实验结果记录如下,下列说法错误的是( ) 原电池正负极判断与电极反应 实验编号 1 2 3 4 实验装置         指针偏 转方向 偏向Al 偏向Cu 偏向Mg 偏向Cu A．实验1中Al电极作正极，实验3中Al电极作负极 B.实验3、4中原电池的总反应方程式相同 C.实验2、4中电极均作正极 D.实验4中Al电极的电极反应式为Al - 3e-+ 3OH- = Al(OH)3 D 究·典例精析 【典例2】 原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( ) A．由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，经过一段时间后负极反应式为： Cu - 2e- = Cu2+ B．由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为：Al- 3e- = Al3+ C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为:Al-3e- + 4OH- = AlO2- +2H2O D．由Fe、Cu、溶液组成的原电池，负极反应式为：Cu-2e- = Cu2+ 原电池正负极判断与电极反应 D 究·典例精析 【演练3-1】有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是(　　) A．A池中负极的电极反应为Mg - 2e- = Mg2+ B．Mg在A池中为负极，在B池中为正极 C．A池和B池中电子的流向：Mg→导线→Al D．原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大 C 原电池正负极判断与电极反应 练·变式演练 04 原电池的应用 原电池的应用 化学电源 名称 干电池(一次电池) 充电电池(二次电池) 燃料电池 特点 活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用 放电后可再充电使活性物质获得再生 电极本身不包含活性物质,只是一个催化转换元件 电解质溶液为胶状,不流动 可以多次充电，重复使用 工作时,燃料和氧化剂连续由外部供给,在电极不断进行反应,生成物不断被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池…… 铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池…… 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池…… 释·要点精讲 【典例1】下列有关叙述错误的事（ ） 原电池的应用 D 化学电源 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅酸蓄电池 图Ⅲ银锌纽扣电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，每生成1 mol MnO(OH)，转移电子数约为NA B．图Ⅱ所示电池工作过程中，正极的质量逐渐增大 C．图Ⅲ所示电池工作时，电子从Zn经导线流向Ag2O D．图Ⅳ所示电池工作一段时间后，电解质溶液的pH一定增大 究·典例精析 原电池的应用 【演练4-1】 氨是极具前景的氢能载体和性能卓越的“零碳”燃料，利用的燃烧反应( )能设计成燃料电池，其工作原理如图所示： （1）电极b为_______极 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 （2）能量转变形式是_________ ； （3）当正负极共消耗3.136L(标准状况)气体时，发生转移的电子_________mol。 A 化学电源 化学能转化为电能 0.24 燃料电池中，常用双碳棒、双铂棒作为电极材料，“燃料”作负极反应物、O2作正极反应物 微提醒 练·变式演练 【典例2】 10 mL浓度为1 mol/L的硫酸跟过量的锌片，为加快反应速率，又不影响氢气的总量，可采用的方法是( ) A. 加入适量的3 mol/L的硫酸 B. 加入适量蒸馏水 C. 加入数滴硫酸铜溶液 D. 加入适量的硫酸钠溶液 原电池的应用 C 加快反应速率 究·典例精析 原电池的应用 【演练4-2】少量铁粉与100 mL 1mol/L的稀盐酸反应，为了加快此反应速率且不改变生成H2的总量，以下方法可行的是（ ） ①适当升高温度 ②再加入100 mL 1mol/L的稀盐酸 ③滴入几滴硫酸铜溶液 ④加入少量醋酸钠固体 ⑤加入几滴浓硫酸 A. ①③ B. ①③⑤ C. ①⑤ D. ②④ 加快反应速率 C 练·变式演练 微提醒 ①氢氧燃料电池（H2-O2-H2SO4溶液） 总结:常见燃料电池电极方程式的书写 负极：2H2 - 4e- =4H+ 正极：O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 总反应：2H2+ O2 = 2H2O 负极：2H2 - 4e- + 4OH－ = H2O 正极：O2 +4e- +2H2O = 4OH- 总反应： 2H2+ O2 = 2H2O ②氢氧燃料电池（H2-O2-KOH溶液） ③甲烷燃料电池（CH4-O2-KOH溶液） 负极：CH4 +10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O 正极：2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 总反应：CH4 + 2O2 +2OH- = 3H2O + CO32- 注意：⑴将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应； ⑵负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关。 原电池的应用 释·要点精讲 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 31 原电池的应用 【演练4-3】通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是 (　　) A.Pt电极上发生的是还原反应 B.外电路中,电子从Pt电极流向NiO电极 C.NiO电极上的电极反应式为NO +O2--2e- = NO2 D.O2的电极反应产物是O2- B 练·变式演练 原电池的应用 【演练4-4】新型微生物电池可应用于酸性有机废水(含C6H6O)的处理,其放电时的工作原理如图所示,其中交换膜为质子交换膜。下列说法正确的是 (　　) A.N极为电池的负极 B.工作时,氢离子从N极移向M极 C.N极的电极反应式为O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O D.标准状况下,N极消耗22.4 L O2，M极产生CO2的体积为22.4 L C 练·变式演练 原电池的应用 【演练4-5】汽车的启动电源常用铅蓄电池,该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)+2H2O(l),根据此反应判断,下列叙述正确的是 (　　) A.PbO2是电池的负极 B.正极的电极反应式为Pb+S-2e- = PbSO4 C.铅蓄电池放电时,每转移2 mol电子消耗1 mol H2SO4 D.电池放电时,两电极质量均增加,且每转移2 mol电子时正极质量增加64 g D 练·变式演练 感谢 您的聆听 THANKS 人教版必修第二册 $