1.2 化学能转变为电能——电池 第1课时（同步课件）化学鲁科版选择性必修1

该高中化学课件聚焦原电池的工作原理、构成条件、盐桥作用及应用，以心脏起搏器情境导入引发思考，通过复盘单液电池自放电缺陷，引导改进为双液电池，构建“旧知-问题-改进”的学习支架。 其亮点在于以“宏观-微观-符号”三重表征为核心，通过设计电池任务和分层研学，培养科学思维与探究能力。典例剖析结合铜银原电池分析、金属活动性比较等实例，帮助学生建立微观视角，教师可依托素养锚定与体系梳理提升教学效率。

鲁科版选择性必修 1 第一章 化学反应与能量转化 第1课时 原电池的工作原理 第2节 化学能转变为电能——电池 原电池工作原理的应用 2 原电池的工作原理 1 3 原电池的电极判断 1.了解电池的构成条件，理解盐桥的作用； 2.能运用微观视角（电子转移、离子移动）分析原电池的工作原理，建立“宏观-微观-符号”三重表征的思维方式。 重点：原电池的构成条件；双液原电池的工作原理。 难点：盐桥的作用机理；建立“宏观-微观-符号”三重表征的思维方式。 心脏起搏器中的“化学智慧” 心脏起搏器通常可维持8-15年稳定供电，因此它需要的电量很小，且要求绝对稳定，那电池究竟是一种什么样的装置？在工作时，装置中发生了什么变化？ 原电池的工作原理 01 一、原电池的工作原理 任务一 复盘旧知，暴露单液电池缺陷 Zn A Cu Cu2＋ Zn2+ e- Zn Cu2＋ Cu SO42－ SO42－ Cu2＋ SO42－ e- （-） （+） Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 氧化反应 还原反应 CuSO4 溶液 Zn 电子不下水 离子不上岸 一、原电池的工作原理 任务一 复盘旧知，暴露单液电池缺陷——自放电 负极金属（Zn）直接接触电解质（Cu²⁺ 等氧化剂），电子没走外电路，直接发生“内部短路”掉了。 如何阻止锌和硫酸铜溶液直接反应？ 任务二 改进装置，探究双液电池与盐桥作用 一、原电池的工作原理 Zn Cu CuSO4溶液 ZnSO4溶液 （b） CuSO4溶液 Zn Cu （a） Zn Cu CuSO4溶液 ZnSO4溶液 盐桥 （c） Zn Cu CuSO4溶液 ZnSO4溶液 盐桥 任务二 改进装置，探究双液电池与盐桥作用 一、原电池的工作原理 盐桥的组成：通常装有琼脂凝胶，内含KCl 或NH4NO3。 ZnSO4 溶液、盐桥、 CuSO4 溶液 离子导体 导线 电极材料 锌片、铜片 电子导体 锌片、Cu2+ 电极反应物 探究双液原电池构成要素 任务二 改进装置，探究双液电池与盐桥作用 一、原电池的工作原理 探究盐桥的作用 Zn Cu 琼脂KCl溶液 A ZnSO4溶液 CuSO4溶液 K＋ Cl- e- Zn2+ Zn Cu2＋ Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 氧化反应 还原反应 负极 正极 盐桥的作用： 连接内电路 平衡电荷 隔开氧化剂与还原剂，抑制自放电 【例1】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(　　) 一、原电池的工作原理 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 【变式1】下列装置中，检流计指针不能发生偏转的是(　　) A 【变式2】银锌纽扣电池构造示意图如图，放电后产物为Ag和ZnO，下列有关说法正确的是( )    A．电池工作时，Ag2O发生氧化反应 B．电池工作时，正极附近产生OH— C．负极的电极反应为 D．电池工作时电子的移动方向为：Zn电极溶液电极→KOH溶液→Ag2O电极 B 原电池工作原理的应用 02 任务三 依据反应2Fe3＋＋Cu =Cu2＋＋2Fe2＋，设计一款“零漏液、稳电流”的电池 二、原电池原理的应用 FeCl3 溶液、盐桥、 CuCl2 溶液 离子导体 导线 电极材料 石墨、铜片 电子导体 铜片、Fe2+ 电极反应物 二、原电池原理的应用 应用 比较金属的活动性强弱 【例2】有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如图，由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ） 实验装置 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示，导线中电子从d极流向a极 A．a>b>c>d B．d>a>b>c C．b>c>d>a D．a>b>d>c B 【例3】下列事实不用原电池原理解释的是 A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B．烧过菜的铁锅加入清水放置，出现红棕色的锈斑 C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快 D．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D 二、原电池原理的应用 【变式】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是(　　) D 二、原电池原理的应用 原电池的电极判断 03 三、原电池的电极判断 归纳总结 结合所学，总结原电池电极判断方法 较活泼的一极（一般） 电子流出的一极 化合价升高的一极 发生氧化反应的一极 阴离子移向的一极 负极 正极 较不活泼的一极（一般） 电子流入的一极 化合价降低的一极 发生还原反应的一极 阳离子移向的一极 【例4】原电池的电极的正负不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是(　　) A．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Al-3e-=Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=Al+2H2O C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C 利用键能计算焓变 与电解质溶液发生反应的还原剂作为负极反应物 【变式】下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43-＋2I－＋2H＋ AsO33-＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。下列叙述中正确的是 (　　) A．甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转 B．甲组操作时，溶液颜色变浅 C．乙组操作时，C2做正极 D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－ D 利用键能计算焓变 构成要素：①电极材料②正负极反应物③电子导体④离子导体 化学能转变为电能——电池 原电池的工作原理 原电池工作原理的应用 原电池的电极判断 工作原理：“三个方向”和盐桥 设计电池装置 加快反应速率 依据“三个方向” 依据实验现象 比较金属的活泼性 依据反应类型 1.某课外活动小组设计的化学电源使LED灯发光，装置如下。下列说法错误的是 A．其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能” B．镁片为正极，电极反应 C．该装置中，电子的流向为：Al→导线→LED灯→导线→Mg→氢氧化钠溶液→Al D．如果将氢氧化钠溶液换为稀硫酸，则铝片上的反应为 C 2.化学兴趣小组设计H2还原CO电化学法制备甲醇的工作原理为CO+2H2=CH3OH如图所示。下列说法正确的是 A．通入H2的一端是电池的正极 B．电池工作过程中H+通过质子膜向右移动 C．通入CO的一端发生的电极反应为CO-4e-+4H+=CH3OH D．当电路中通过0.4 mol电子时，理论上生成CH3OH的质量为3.2 g D 3．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是(　　) A．均发生了化学能转化为电能的过程 B．Zn和Cu既是电极材料又是反应物 C．工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu D．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高 B 4．下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是(　　) A．加入少量ZnCl2固体 B．加入少量CuSO4固体 C．加入少量水 D．用98%的浓硫酸代替稀硫酸 B 5.已知K2FeO4和Zn在碱性条件下组成原电池，放电原理如图所示。下列说法正确的是 A．石墨电极上发生氧化反应 B．放电时，OH-通过OH-交换膜从左向右移动 C．放电时，电流从锌电极出发经用电器流向石墨电极 D．石墨电极上的电极反应式为 A 感谢观看 更多练习见分层作业 鲁科版选择性必修 1