1.2.1 原电池-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（鲁科版）

该高中化学课件聚焦原电池核心知识，通过教材习题改编题导入，系统覆盖形成条件、工作原理、电极反应及应用，构建从基础概念到综合应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合化学观念（能量转化）、科学思维（证据推理）与科学探究（实验设计），如水果电池实验用变量控制法分析影响因素，电极反转题探究浓度对反应的影响。助力学生深化理解，教师可丰富教学案例，提升教学效果。

第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第2节　化学能转化为电能——电池 第1课时　原电池 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　原电池的形成条件 衔接教材 1.[教材习题改编]某铜锌原电池装置如图,下列说法正确的是 (　　　) A.Zn电极发生还原反应 B.电池工作时,盐桥中的Cl-会持续向右池移动 C.取出盐桥,电流计的指针能继续发生偏转 D.电池总反应为Zn+Cu2+  Zn2++Cu 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　本题是教材P21练习与活动第1题的变式题,教材主要以填空题的形式考查了铜锌原电池中各部 分作用、电极反应式的书写和离子移动的方向;变式题以选择题的形式考查原电池中电极发生的反应 类型、盐桥的作用、离子移动的方向和电池的总反应。 在该原电池中锌为负极,发生氧化反应,阴离子向负极移动,盐桥中的Cl-会向左池移动,A、B错误;取出 盐桥,无法形成闭合回路,电流计指针不能继续发生偏转,C错误;电池总反应为Zn+Cu2+  Zn2++Cu,D正 确。 第1讲　描述运动的基本概念 名师点睛 (1)盐桥中阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (2)盐桥不能用导线代替。 (3)盐桥取出后,不能形成闭合回路,则不能形成原电池。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026山东青岛部分学校联考]某原电池总反应为Cu+2Fe3+  Cu2++2Fe2+,下列能实现该反应的原电 池是 (　　　) 选项 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、C Fe、Zn Cu、Ag 电解液 FeCl3溶液 Fe(NO3)2溶液 CuSO4溶液 Fe2(SO4)3溶液 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　原电池总反应为Cu+2Fe3+  Cu2++2Fe2+,反应中铜失去电子,铁离子得到电子,铜是负极,比铜不 活泼的金属或能导电的非金属作正极,含有铁离子的可溶性盐作电解质。 A Zn比Cu活泼,Zn作负极 错误 B 金属铜和Fe(NO3)2不反应,没有自 发的氧化还原反应 错误 C Fe、Zn、CuSO4溶液形成的原电 池总反应为Zn+Cu2+  Zn2++Cu 错误 D Cu比Ag活泼,Cu作负极,Ag作正 极,Cu可与Fe2(SO4)3溶液反应 正确 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026山东菏泽东明一中月考]某同学以相同大小的铜片和锌片为电极探究水果电池,得到的实验数 据如表所示: 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 柠檬 1 98.7 2 柠檬 2 72.5 3 苹果 2 27.2 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法错误的是 (　　　) A.实验目的是探究电极间距离和水果种类对水果电池电流的影响 B.实验所用装置中,负极材料是铜片 C.该装置将化学能转化为电能 D.实验2和3表明水果种类对水果电池电流大小有影响 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据变量控制法可知,实验1、2做对照,是探究电极间距离对水果电池电流的影响,实验2、3做 对照,是探究水果种类对水果电池电流的影响,A、D正确;锌比铜活泼,负极材料为锌片,B错误;该装置 属于原电池,将化学能转化为电能,C正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　原电池的工作原理 4.[2026山东滕州一中检测]某学习小组查阅资料知氧化性:Mn >Fe3+,设计了双液原电池,结构如图所 示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是 (　　　) A.溶液A为Fe2(SO4)3溶液 B.乙烧杯中的电极反应式为Mn +8H++5e-  Mn2++4H2O C.外电路的电流方向为从a极到b极 D.电池工作时,盐桥中的S 移向乙烧杯 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　氧化性:Mn >Fe3+,图示原电池中,乙烧杯中含KMnO4,即Mn 在b极得电子,故b极为正极,Fe2+在 a极失电子,即a极为负极,溶液A中含Fe2+,A错误;乙烧杯中Mn 发生还原反应,电极反应式为Mn +8H+ +5e-  Mn2++4H2O,B正确;电流由正极沿导线流向负极,则电流从b极经过外电路流向a极,C错误;原电 池中,阴离子移向负极,则盐桥中S 移向甲烧杯,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 技巧点拨 陌生“原电池装置”解题一般流程   第1讲　描述运动的基本概念 5.[创新题·新情境][2026福建宁德月考]Hg/Hg2SO4标准电极常用于测定其他电极的电势,测知Hg/Hg2SO4 电极的电势高于Cu电极的电势。下列叙述错误的是 (　　　) A.Cu电极为负极,发生氧化反应 B.微孔瓷片允许离子通过以平衡电荷 C.K2SO4溶液可用乙醇代替 D.Hg/Hg2SO4电极的电极反应式为Hg2SO4+2e-  2Hg+S  　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　Hg/Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势,因正极电势高于负极电势,则Hg/Hg2SO4电极为正极, Cu电极为负极,负极发生氧化反应,A正确;原电池工作时,电解质溶液中的阴、阳离子会定向移动,则微 孔瓷片允许离子通过以平衡电荷,B正确;K2SO4溶液为电解质溶液,能提供自由移动的离子以导电,而乙 醇是非电解质,不能电离出自由移动的离子,不能导电,则K2SO4溶液不可以用乙醇代替,C错误;由分析可 知,Hg/Hg2SO4电极为正极,Hg2SO4被还原生成Hg,其电极反应式为Hg2SO4+2e-  2Hg+S ,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2025湖南岳阳汨罗一中月考]银铝电池具有能量密度高的优点,电池装置如图所示,电池放电时的反 应为2Al+3AgO(氧化高银)+2NaOH+3H2O  2Na[Al(OH)4]+3Ag。 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法正确的是 (　　　) A.Al电极的电势比AgO电极的电势高 B.正极反应式为AgO+2e-+2H+  Ag+H2O C.阳离子交换膜允许阳离子和电子通过 D.当导线中通过0.3 mol电子时,负极区溶液质量减少4.2 g 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　金属铝是负极,正极的电势高于负极,所以Al电极的电势比AgO电极的电势低,故A错误;电解质 溶液显碱性,正极反应式为AgO+2e-+H2O  Ag+2OH-,故B错误;电子不能通过溶液和阳离子交换膜,故 C错误;根据电池放电时的反应可知,当导线中通过0.3 mol电子时,消耗2.7 g铝,同时负极区溶液中有0.3 mol Na+移到正极区,所以负极区溶液质量减少0.3 mol×23 g·mol-1-2.7 g=4.2 g,故D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　原电池原理的应用 7.[2026山东泰安一中月考]将反应Cu(s)+2Ag+(aq)  Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成如图所示原电池。下列说 法中正确的是 (　　　) A.电极X是正极,其电极反应为Cu-2e-  Cu2+ B.银电极质量逐渐减小,Y溶液中c(Ag+)增大 C.当X电极质量减少0.64 g时,Y溶液质量变化2.16 g D.外电路中电流由银极流向X极 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　电极X的材料是Cu,为原电池的负极,其电极反应为Cu-2e-  Cu2+,A错误;Ag为原电池的正极,发 生的电极反应为Ag++e-  Ag,Ag电极质量逐渐增大,Y溶液中c(Ag+)减小,B错误;当X电极质量减少0.6 4 g时,说明消耗0.01 mol Cu,则正极有0.02 mol Ag析出,质量为0.02 mol×108 g/mol=2.16 g,同时盐桥中有 0.02 mol K+移向Y溶液,故Y溶液的质量变化了2.16 g-0.02 mol×39 g/mol=1.38 g,C错误;外电路中电流由 正极(Ag)流向负极(X),D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 装置 甲 乙 丙 现象 金属A不断溶解形成二 价金属离子 C极质量增加 A极有气泡产生 8.[2026陕西富平迤山中学质检]根据实验现象(A、B、C、D均为金属电极)判断,下列正确的是 (　　　) 　B     第1讲　描述运动的基本概念 A.装置甲中正极的电极反应式是A-2e-  A2+ B.装置乙中正极的电极反应式是Cu2++2e-  Cu C.装置丙中溶液的pH不变 D.四种金属活动性由强到弱的顺序是C>B>D>A 第1讲　描述运动的基本概念 解析     A 装置甲中金属A不断溶解形成A2+,则负极的电极反 应式是A-2e-  A2+,错误 B 装置乙中C极质量增加,则正极Cu2+得e-生成Cu,其 电极反应式是Cu2++2e-  Cu,正确 C 装置丙中,A极有气泡产生,A极为正极,则A极上H+ 得e-生成H2,c(H+)减小,溶液的pH增大,错误 D 装置甲中A为负极,则金属活动性:A>B,装置乙中C 为正极,则金属活动性:B>C,装置丙中A为正极,则 金属活动性:D>A,四种金属活动性由强到弱的顺 序是D>A>B>C,错误 第1讲　描述运动的基本概念 9.根据下列图像,将字母填在相应横线上: 　　     　　　　　      　　     　　　　　      (1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向加入锌粉a的稀硫酸中加入少量CuSO4溶 液,产生H2的体积V与时间t的关系是______。 　A     第1讲　描述运动的基本概念 (2)将过量的两份锌粉a、b分别加入等量的稀硫酸中,同时向加入锌粉a的稀硫酸中加入少量CuSO4溶 液,产生H2的体积V与时间t的关系是______。 (3)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向加入锌粉a的稀硫酸中加入少量CH3 COONa溶液,产生H2的体积V与时间t的关系是______。 　C     　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　以图析题:   (1)加入少量CuSO4溶液,Zn可以置换出Cu,构成原电池,制取氢气的速率加快,由于部分Zn参与置换Cu的 反应,则产生H2的量减少,选A。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)Zn与CuSO4溶液反应置换出Cu,构成原电池,加快反应速率,由于Zn足量,n(H+)相同,则产生H2的量相 同,选B。 (3)加入少量CH3COONa溶液,CH3COO-与H+反应生成弱电解质CH3COOH,溶液中c(H+)减小,但最终参与 置换反应的n(H+)不变,故反应速率减慢,产生H2的量一样多,选C。 第1讲　描述运动的基本概念 能力提升练 第2节　化学能转化为电能——电池 第1课时　原电池 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　原电池的正、负极判断与电极反应式的书写 1.[2026河南南阳六校期中联考]用酸性KMnO4溶液吸收工业尾气中的NO,同时储存电量和得到副产品 X,可以达到废物利用的目的,其工作原理如图所示:   已知每个电子的带电量为1.6×10-19 C,设NA表示阿伏加德罗常数的值。 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法正确的是 (　　　) A.X为KNO3 B.工作时,H+由左室通过质子交换膜进入右室 C.正极的电极反应式为Mn +8H++5e-  Mn2++4H2O D.该装置每吸收2.24 L NO,储电器储存的电量为4.8×10-20NA C 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　该装置为原电池,Mn →Mn2+发生还原反应,M电极为正极,电极反应式为Mn +8H++5e-  Mn2++4H2O,NO→N 发生氧化反应,N电极为负极,电极反应式为NO+2H2O-3e-  N +4H+。质子交 换膜只允许H+通过,根据负极的电极反应式知当转移3 mol e-时,生成了4 mol H+,其中3 mol H+通过质子 交换膜进入正极区,H+有剩余,则X应为HNO3,A错误;原电池中阳离子移向正极,H+应从右室通过质子交 换膜进入左室,B错误;由以上分析知,C正确;未指明NO所处状况,无法计算2.24 L NO的物质的量及其转 移电子数,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2025北京理工大学附中月考]某新型电池的工作原理如图所示,已知电池放电时的反应为Na1-xMnO2+ NaxCn  NaMnO2+nC(反应前后Na的化合价不变)。 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法错误的是 (　　　) A.电极M是电池的正极 B.电池的负极发生反应NaxCn-xe-  xNa++nC C.电池工作时,Na+移向电极M D.电池工作时,每消耗0.1 mol NaxCn,有0.1 mol Na1-xMnO2被氧化 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据题给信息电池放电时的反应为Na1-xMnO2+NaxCn  NaMnO2+nC(反应前后Na的化合价不 变)可知,反应后Mn元素化合价降低,发生得电子的还原反应,所以电极M为电池的正极,C元素化合价升 高,NaxCn在电极N上发生失电子的氧化反应,故A正确;由电池总反应可知,放电时,电池的负极发生反应 NaxCn-xe-  xNa++nC,故B正确;M是正极、N是负极,电池工作时,Na+移向电极M,故C正确;结合以上分 析可知,每消耗0.1 mol NaxCn,有0.1 mol Na1-xMnO2被还原,故D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 名师点睛 　　看到这道题目,我们不难将其与锂离子电池的工作原理联系起来,在放电过程中,钠离子从负极脱 出,嵌入正极,由此可判断出正、负极及Na+的移动方向,快速写出负极电极反应式:NaxCn-xe-  xNa++ nC。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　与原电池有关的计算 3.[2025山东滕州一中月考]新型Zn-PbO2原电池工作原理如图所示,双极膜中间层中的H2O解离为OH-和 H+并可通过阴、阳膜定向移动。 下列说法错误的是 (　　　) A.PbO2是原电池的正极 B.Zn极的电极反应为Zn-2e-+4OH-  [Zn(OH)4]2- C.双极膜中OH-向Ⅰ室迁移 D.理论上当负极质量减轻32.5 g时,正极增重32 g 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据工作原理图可知,在Zn-PbO2原电池中,右侧电极发生氧化反应:Zn-2e-+4OH-  [Zn(OH)4]2-, 右侧电极为负极,左侧电极发生还原反应:PbO2+2e-+S +4H+  PbSO4+2H2O,左侧电极为正极,即PbO 2是原电池的正极,故A、B正确;原电池中阴离子向负极移动,双极膜中OH-向Ⅱ室迁移,故C错误;在负极 1 mol Zn失去2 mol电子,质量减少65 g,若负极减轻32.5 g,则转移1 mol电子,由正极电极反应式可知,转 移2 mol电子时在正极生成1 mol PbSO4,正极增重64 g,则转移1 mol电子正极增重32 g,故D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2025湖南衡阳八中月考]盐酸羟胺(NH2OH·HCl)用途广泛,可利用如图装置制备。以盐酸为离子导体, 向两电极分别通入NO和H2。下列说法正确的是 (　　　) A.含Fe催化电极为原电池的负极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.一段时间后,含Fe催化电极所在极室的pH增大 D.电路中每转移4 mol e-,电极室生成1 mol盐酸羟胺 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由装置图可知,NO转化为NH2OH·HCl时氮元素化合价降低,得到电子,所以含Fe催化电极为正极, 电极反应式为NO+3e-+4H++Cl-  NH2OH·HCl,故A错误;通入H2的Pt电极为负极,电极反应式为H2-2e-   2H+,负极生成的H+通过离子交换膜移动到正极,所以该离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;随着 反应进行,左极室的盐酸浓度不断减小,即含Fe催化电极所在极室的pH增大,故C正确;根据正极反应式 可知,电路中每转移3 mol e-,电极室生成1 mol盐酸羟胺,故D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　与原电池有关的实验探究 5.[2026山东威海月考]某实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计装置进行实验并记录。 【实验1】 装置 实验现象    左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮;右侧装置 电流计指针向右偏转,镁片、铝片表面均产生无色 气泡 第1讲　描述运动的基本概念 (1)该实验中,镁片是原电池的______极。 【实验2】将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验。 (2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为2Al+2NaOH+6H2O  2Na[Al(OH)4]+3H2↑,据此推测应该 出现的实验现象为___________________________________________________________。 实际观察到的现象如表: 　电流计指针向左偏转,Al电极将不断溶解,Mg电极上产生大量的气泡     　负     第1讲　描述运动的基本概念 装置 实验现象   ⅰ.电流计指针迅速向右偏转,镁片表面无气泡,铝 片表面有气泡; ⅱ.电流计指针逐渐归零,经零刻度后继续向左偏 转。镁片表面开始时无明显现象,一段时间后有少 量气泡逸出,铝片表面持续有气泡逸出 第1讲　描述运动的基本概念 (3)ⅰ中铝片表面放电的物质有溶解在溶液中的O2,则O2放电时电极反应式为______________________。 (4)ⅱ中“电流计指针逐渐归零”的原因是_________________________________________________ ____________________________。 【实验3和实验4】 为了排除镁片的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下: 实验 装置 实验现象 实验3   电流计指针向左偏转。铝片表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约10分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝片表面气泡略有减少 实验4   电流计指针向左偏转。铝片表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约3分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝片表面气泡略有减少 应难以发生,导致指针归零     　Mg放电后生成Mg(OH)2,附着在镁片表面,使Mg的放电反 　O2+2H2O+4e-  4 OH-     第1讲　描述运动的基本概念 (5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是________(填字母)。 A.上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2 B.铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关 C.铜片表面产生的气泡为H2 D.由“铝片表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子 (6)由实验1~实验4可推知,铝片做电极材料时的原电池反应与________________________________ _____________________________等因素有关。 性、电解质溶液中溶解的O2     　另一电极材料、电解质溶液的酸碱 　ABC     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)根据电流计的指向及Mg、Al均能与盐酸反应,Mg更活泼,可知Mg做负极。(2)将电解质溶液 换成NaOH溶液,Mg不与NaOH溶液反应,而Al能与NaOH溶液反应,此时原电池的总反应为2Al+2NaOH +6H2O  2Na[Al(OH)4]+3H2↑,据此推测应该出现的实验现象为电流计指针向左偏转,Al电极将不断 溶解,Mg电极上产生大量的气泡。(3)ⅰ中铝片表面放电的物质有溶解在溶液中的O2,氧气放电的电极 反应式为O2+2H2O+4e-  4OH-。(4)金属镁失电子得到的镁离子在碱性环境下生成难溶的氢氧化镁, 附着在金属镁表面,阻止反应进行,导致指针归零。(5)根据实验3和实验4的实验现象可知,开始时铜片 表面得电子的物质是O2,电极反应式为O2+2H2O+4e-  4OH-,故A正确;铜片表面开始产生气泡的时间 长短与溶液中溶解氧的多少有关,溶解的氧气越多,则铜片表面开始产生气泡的时间越长,故B正确;铜 片表面产生的少量气泡为H2O得到电子生成的H2,即铜片表面产生的气泡为H2,故C正确;NaOH溶液中H +的量极少,正极得电子的物质应该是H2O,由“铝片表面气泡略有减少”能推测H2O在铜片表面得电子 生成氢气,故D错误。(6)铝片做电极材料时的原电池反应受多种因素的影响,与另一电极材料、电解质 第1讲　描述运动的基本概念 溶液的酸碱性、电解质溶液中溶解的O2等有关。 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点　从电极反转角度考查原电池工作原理 6.[2026山东东营一中检测]某化学小组探究Cu-Fe-浓HNO3原电池中c(HNO3)对“电极反转”的影响,将 规格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4 mol·L-1、13.3 mol·L-1、13.4 mol·L-1、13.7 mol·L-1、15.0 mol·L-1 HNO3溶液中,组成原电池,测试电流变化如图所示。已知:Al2O3氧化层比Fe3O4更致密。 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法错误的是 (　　　) A.M点时Fe电极发生氧化反应 B.15 mol·L-1的HNO3溶液中,一段时间后,发生“电极反转” C.N点负极的电极反应式为3Fe-8e-+4H2O  Fe3O4+8H+ D.将Fe换为Al后,测得Cu-Al-浓HNO3原电池电极反转的c(HNO3)的临界值为9.1 mol·L-1,常温下工业上用 铝罐储存浓HNO3更合适 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　题图中初始阶段电流方向一致,在该阶段Fe均做负极,发生氧化反应,Cu是正极,A正确;15 mol·L-1 的HNO3溶液中,一段时间后电流反向,说明Fe被氧化,形成一层致密的氧化膜,此时,Fe是正极,Cu是负极, 即发生了“电极反转”,B正确;分析题图可知N点时Cu为负极,C错误;测得Cu-Al-浓HNO3原电池电极反 转的c(HNO3)的临界值为9.1 mol·L-1,且Al2O3氧化层比Fe3O4更致密,故常温下工业上用铝罐储存浓HNO3 更合适,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 $