1.2.1 原电池的工作原理-（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（苏教版）

该高中化学课件聚焦原电池的形成条件、工作原理及应用，从化学反应与能量变化引入化学能与电能转化，通过题组练习和实验探究搭建学习支架，帮助学生逐步掌握原电池知识脉络。 其亮点在于结合暖贴、全氢电池等生活与科研实例，通过科学探究与实践培养学生分析能力，利用科学思维归纳原电池规律，强化化学观念中物质性质与能量转化的联系。学生能提升实验探究与问题解决能力，教师可借助丰富实例优化教学效果。

专题1 化学反应与能量变化 第1讲　描述运动的基本概念 第二单元　化学能与电能的转化 基础过关练 第1课时　原电池的工作原理 第1讲　描述运动的基本概念 1.[2026福建龙岩连城一中月考]如图所示装置中,不能构成原电池的是 ( )    A     B C D 题组一　原电池的形成条件 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　　构成原电池的一般条件:①具有两个活泼性不同的电极(燃料电池的两个电极可以相同);②具 有电解质溶液;③形成闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应。A项,Zn插入CuCl2溶液中,Zn置换出 Cu,　电子不经过导线　 ,没有电流产生,不能构成原电池,故选A。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026山东百师联盟联考]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,Fe3+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Fe3+的可溶性盐溶液作电解液: A Zn的活泼性大于Cu,Zn为负极,形成的原电池总反应为Zn+2Fe3+ Zn2++2Fe2+ 错误 B 金属铜和亚铁盐不反应,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 Ag、Cu、Fe2(SO4)3溶液形成的原电池总反应为Cu+2Fe3+  Cu2++2Fe2+ 正确 第1讲　描述运动的基本概念 3.选用稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、铁棒、铜棒、铂棒,组成如图所示的原电池装置(只有两个电极),观察 到电流计的指针均明显偏转,则其可能的组合共有 ( ) A.6种　　　B.5种　　　C.4种　　　D.3种 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　　符合条件的原电池组合有:①铁棒、铜棒、稀H2SO4;②铁棒、铜棒、Fe2(SO4)3溶液;③铁棒、 铂棒、稀H2SO4;④铁棒、铂棒、Fe2(SO4)3溶液;⑤铜棒、铂棒、Fe2(SO4)3溶液。 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江苏常州金坛一中月考]暖贴是一种便捷的自发热保暖产品,具有发热快、持续时间久等优 点。它主要由铁粉、活性炭、食盐、水等成分组成,如图所示。下列有关说法不正确的是( )   A.暖贴发热时,化学能最终转化为热能 B.铁粉、活性炭、食盐及水共同作用形成原电池 C.正极反应式为Fe-2e-  Fe2+ D.透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　　暖贴中的铁粉、活性炭、食盐及水之间能形成数目庞大的微型原电池,铁作负极,负极反应式 为Fe-2e-  Fe2+,活性炭作正极,正极反应式为O2+2H2O+4e-  4OH-,暖贴发热时,化学能最终转化为 热能,A、B正确,C错误;透气膜的透氧速率可控制氧气浓度,故可控制暖贴的发热时间和温度,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026黑龙江大庆中学期中]用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂- KNO3的U形管)构成一个原电池。 ①在外电路中,电流由铜电极流向银电极 ②正极反应:Ag++e-  Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池将停止工作 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 ⑤盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液 ⑥电子的移动方向:Cu电极-导线-Ag电极-AgNO3溶液-盐桥-Cu(NO3)2溶液 上述①~⑥中正确的有 ( ) A.4个　　　B.3个 C.2个　　　D.1个 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　　金属活动性:Cu>Ag,故在该原电池中Cu电极为负极,Ag电极为正极。在外电路中电流由正极 流向负极,①错误;正极上得电子发生还原反应,电极反应式为Ag++e-  Ag,②正确;取出盐桥,则不能形 成闭合回路,原电池将停止工作,③正确;负极:Cu-2e-  Cu2+,正极:Ag++e-  Ag,故总反应为Cu+2Ag+   Cu2++2Ag,铜片与AgNO3反应的离子方程式为Cu+2Ag+  Cu2++2Ag,与原电池总反应相同,④正 确;盐桥中的K+向正极区移动,即K+移向AgNO3溶液,⑤错误;电子不能进入电解质溶液,⑥错误;综上所 述,B项正确。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2025云南昆明月考]科研人员利用酸性和碱性两种电解质溶液之间存在的氢离子浓度差,设计了一 种如图所示的全氢电池。下列有关叙述错误的是 ( )   A.该电池可将酸碱中和能转化为电能 B.该电池中的氢气可循环利用 C.钠离子通过离子交换膜向左侧迁移 D.电极M发生的电极反应式为H2+2OH--2e-  2H2O 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　　根据题图可知,该全氢电池为原电池,电极M为负极,电极反应式为H2+2OH--2e- 2H2O;电极 N为正极,电极反应式为2H++2e- H2↑,总反应为H++OH- H2O,则可将酸碱中和能(化学能)转化为 电能,A、D正确。根据上述电极反应式可知,氢气在负极消耗的同时也在正极等量生成,则该电池中的 氢气可循环利用,B正确。电解质溶液中的阳离子向正极移动,则Na+应该移向电极N,即向右侧迁移,C错 误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　原电池原理的应用 7.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,部分实验结果记 录如下: 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al 2 Cu、Al 稀硫酸 …… 3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 第1讲　描述运动的基本概念 根据上表中记录的实验现象,推断下列说法不正确的是 ( ) A.实验1中Al为电池的负极,发生还原反应 B.实验2中H+在Cu极上得电子,电流表的指针偏向Cu C.实验3中的Al电极反应式为Al-3e-+4OH-  ［Al(OH)4］ D.通过以上实验说明原电池的正负电极不仅与电极的性质有关,而且与电解质溶液有关 　A     - 第1讲　描述运动的基本概念 解析　　Mg和Al作两极,稀硫酸作电解质溶液,镁的活泼性比铝强,镁作负极,发生氧化反应,铝作正极, 在正极上H+得到电子发生还原反应,A项错误;电流表指针偏向正极,Cu和Al作两极,稀硫酸作电解质溶 液,铝比铜活泼,铝作负极,铜作正极,电流表指针偏向铜,B项正确;Mg和Al作两极,NaOH溶液作电解质溶 液,Al能自发和NaOH溶液发生氧化还原反应,所以铝作负极,失去电子生成［Al(OH)4］,电极反应式为 Al-3e-+4OH-  ［Al(OH)4］-,C项正确;　通过实验1和实验2比较可知,原电池的正负电极与电极的性 质有关,通过实验1和实验3比较可知,原电池的正负电极与电解质溶液有关　 ,D项正确。 - 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2025上海大同中学月考]某小组研究原电池反应中的能量变化,进行了如下实验。 编号 实验装置 实验内容 实验现象     将Zn片和Cu片分别插入盛有 50 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中 　　    片表面产生气泡,溶液温度由T1℃升到T2℃;另一烧杯中无明显现象     用导线将电流表、小灯泡与Zn片、Cu片相连接,插入盛有 50 mL 2mol·L-1稀硫酸的烧杯中 电流表指针发生偏转,    　    片表面产生大量气泡,溶液温度由T1℃升到T3℃ 第1讲　描述运动的基本概念     进行双液原电池实验 电流表指针发生偏转 编号 实验装置 实验内容 实验现象 第1讲　描述运动的基本概念 (1)实验Ⅰ中_______片表面产生气泡,实验Ⅱ中_______片表面产生气泡,该金属片为原电池的______ 极。 (2)实验Ⅰ和Ⅱ产生等量气体时,测得T2>T3。结合能量的转化形式,分析两溶液温度变化幅度不同的原 因:_____________________________________________________________________________。 用Zn片、Cu片、50 mL 2 mol·L-1稀硫酸、50 mL 2 mol·L-1ZnSO4溶液进行实验Ⅲ。请回答: (3)稀硫酸应放入______(选“甲”或“乙”,下同)烧杯中,盐桥中的Cl-向______烧杯的溶液中移动。 (4)与实验Ⅱ相比,开始时电流表示数更小的是______(选“Ⅱ”或“Ⅲ”,下同),一段时间后,电流发生 明显衰减的是______。 　Ⅱ     　Ⅲ     　甲     　乙     　实验Ⅰ中化学能主要转化为热能,实验Ⅱ中化学能主要转化为电能,部分转化为热能     　正     　Cu     　Zn     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)(2)实验Ⅰ中Zn片与稀硫酸反应,Zn片表面有气泡产生,该反应放热,化学能主要转化为热能; Cu片与稀硫酸不反应,无明显现象。实验Ⅱ中构成原电池,Zn片作负极,Cu片作正极,Zn片逐渐溶解,Cu 片表面产生大量气泡,该过程中化学能主要转化为电能,部分转化为热能。(3)实验Ⅲ中构成原电池,为 保证放电的可控性、持续性,Zn片作负极,甲烧杯中应盛放50 mL 2 mol·L-1 ZnSO4溶液,Cu片作正极,乙烧 杯中应盛放50 mL 2 mol·L-1稀硫酸,通过盐桥形成闭合回路。原电池中阴离子向负极移动,则盐桥中的 Cl-向甲烧杯的溶液中移动。(4)双液原电池中因盐桥中离子迁移的距离加长、盐桥的截面积较小等,使 电流小,则与实验Ⅱ相比,开始时电流表示数更小的是实验Ⅲ;实验Ⅱ中单液原电池中既有原电池反应, 又有Zn与H+的直接反应,而实验Ⅲ中只有原电池反应且电流较小,则一段时间后,实验Ⅱ溶液中c(H+)减 小程度远大于实验Ⅲ溶液中,即电流发生明显衰减的是实验Ⅱ。 第1讲　描述运动的基本概念 $