6.2 原电池 课件-2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件围绕“化学反应与电能”，从生活用电实例导入，梳理火力发电能量转化流程，通过原电池实验衔接，构建从生活应用到原理探究的学习支架，系统呈现原电池工作原理、构成条件及双液原电池等核心知识。 亮点在于以实验探究为核心，通过【实验6-3】对比分析及水果电池参数实验，培养科学思维与探究能力。结合盐桥作用思考等问题链，引导学生从微观视角理解离子移动，助力学生深化概念，教师可依托丰富案例提升教学实效。

第六章 化学反应与能量 第2节 化学反应与电能 手机 航天神舟飞船 电灯 家用电器 电脑 生活中离不开电 我们的生活离不开电，电是从哪来的 2 获取电源的途径 太阳能发电 风力发电 核能 地热能发电 水力发电 生物质能 潮汐能发电 火力发电 思考：火电厂是如何产生电能的？ 发电原理又是什么？ 3 火力发电原理及过程 化学能 燃料燃烧 热能 蒸汽轮机 机械能 发电机 电能 直接？ 1.化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费 2.火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大 3.化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、NO2、粉尘等) ，污染环境 4 【实验6-3】 序号 实验装置 现象 结论或解释 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 铜片（锌片）上有气泡，电流计指针偏转 ? 锌片表面有气泡，铜片表面没有气泡 锌片溶解、 铜片表面有气泡。 (Zn失电子，H+在Zn片上得电子产生H2) Zn+2H+ = Zn2++H2↑， 铜与稀硫酸不反应 Zn失电子， H+在Cu片上得电子产生H2 H2SO4 Cu Zn A 总：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 负极 正极 Zn－2e－=Zn2+ 氧化反应 逐渐溶解 2H++2e－= H2↑ 有气泡产生 还原反应 Zn2+ e- I SO42- H+ 一、原电池 1.工作原理： 7 ①电子： ②离子： ③电流： 阳正阴负 三个移动方向： 负极 正极 外电路 正极 负极 正极 外电路 溶液 “电子不下水，离子不上岸” 外电路 内电路 锌离子也向Cu电极移动？ 8 2.概念： 将化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 3.本质： （转移电子通过导体定向移动） 反应本质没有改变： 改变的是： 形成电势差 （两个活泼性不同的电极） 氧化和还原反应在两个区域发生 形成电流 产生电能 Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- = H2↑ 思考：Zn与稀硫酸的单独反应属于氧化还原反应，为什么没有形成电流？区别？ 氧化还原反应 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 2e- 氧化还原反应:电子的转移 电流：电子的定向移动 9 4.构成条件： （可以） （可以） （可以） （不可以） 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 ①两个活泼性不同的电极 （可以） （不可以） ②电解质溶液或熔融电解质 活泼性：负极>正极 （可以） （不可以） ③必须形成闭合回路 （可以） （不可以） ④能自发进行的氧化还原反应 稀硫酸 Zn Cu （可以） CuSO4 Zn Cu （可以） 【练习1】“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能,如图所示是某同学设计的几种装置,其中能构成原电池的是 (　　) A. ③⑤⑦ B. ①④⑤ C. ④⑤⑦ D. ②⑤⑥ A 5. 判断原电池正负极方法 判断依据 负极 正极 电极材料 电子流向 电流流向 电极反应 电极现象 溶液中离子流向 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 (　 　) A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D.a>b>d>c 实验 装置 部分 实验 现象 a极质量减小, b极质量增大 b极有气体产生, c极无变化 d极溶解, c极有气体产生 电流从a极流向d极 【练习2】有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下 C 【练习3】根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题： (1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极 名称)，判断依据：____________________________ __________；铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋ 移向___(填“Cu”或“X”)电极。 (2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据：_____________________________________；铜电极的名称是_____，溶液中的Ag＋移向___(填“Cu”或“X”)电极。X电极上的电极反应式为________________。 负极 锌的活泼性比铜强(或Zn的还原 性比Cu强) 正极 Cu 正极 铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强) 负极 X Ag＋＋e－===Ag 【实验6-3】Zn-Cu-稀硫酸原电池 Zn片上为什么也有气泡产生？ 溶液中一部分H+直接在Zn片表面得电子产生H2 单液原电池的缺陷：电池效率低，电压不稳 铜片、锌片表面均附着红色固体， 电流表指针偏转，但电流逐渐衰减。 Zn片 Cu片 一部分Cu2+直接在Zn片表面得电子生成Cu单质 Zn失去的电子没有完全经过导线，化学能转化为电能的效率降低，电流逐渐衰减，电池寿命短 【思考一】Zn片上有红色固体析出说明什么问题？ 【实验现象】 【思考二】 Cu2+在Zn片上直接得电子会有什么后果？ 还原剂Zn 与 氧化剂CuSO4 不直接接触 【思考三】 如何避免Cu2+在Zn片上得电子，提高原电池的能量转化率？ 解决问题的关键： 单液原电池 双液原电池 【思考五】两烧杯中分别装入什么电解质溶液？ 【思考四】如何连通？ 一种凝胶态的离子导体 作用： 1.形成闭合回路 2.平衡电荷，保持溶液电中性 盐桥：含KCl饱和溶液的琼胶（K+和Cl-能自由移动） 电极与电解质溶液一定不能直接反应，最好含有相同元素。 双液原电池解决了电池自损耗的问题，提高了能量转化率。 Zn半电池 Cu半电池 盐桥 20 二、双液原电池和盐桥 1.双液原电池的工作原理： Zn - 2e- = Zn2+ 氧化反应 Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应 负极 正极 e- 【思考六】盐桥中有无电子通过？ 无（电子不下水） 【思考七】盐桥中K+和Cl-的移动方向？ 阳正阴负 Cl- K+ 【思考八】两溶液中的离子能通过盐桥吗？ 不能，盐桥中的离子只出不进。 总：Zn + Cu2+ = Zn2+ +Cu 1、离子运动的距离长 2、离子运动的通道窄 3、离子容量小，需常更换 【思考九】含盐桥的双液原电池电流虽稳定却微弱，出现这个现象的原因是什么？ 2.隔膜原电池： 离子交换膜： ①阳离子交换膜：只通过阳离子 ②阴离子交换膜：只通过阴离子 ③质子交换膜：只通过H+ 【练习】锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ） A．电子从锌极经过导线移向铜极 B．铜电极上发生反应 C．电池工作一段时间后，乙池的 减小 D．电池工作一段时间后，甲池的 增加 A 三、原电池原理的应用 （1）加快氧化还原反应的速率 2.纯Fe和盐酸反应，如滴入几滴CuSO4溶液，则可加快反应速率 在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中粒子运动相互间的干扰减小，使反应速率增大。 【例】1.粗Zn(含杂质Cu)与盐酸反应比纯Zn快 （2）比较金属活动性的强弱 例:有两金属a、b，用导线相连后移入稀H2SO4 中，能溶解的金属活动性较 ，表面出现较多气泡的金属活动性较 。 强 弱 （3）用于金属防护 使需保护的金属作原电池的正极。如：船舶外壳连接锌块 一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu， 该反应的的原电池正确组合是（ ） A B C D 正极 Zn Cu Cu Fe 负极 Cu Zn Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl C （4）设计原电池 四、设计原电池 Cu + 2Ag＋ = 2Ag + Cu2+ 4.画装置图 注明电极材料和溶液成分 1.明确两极反应 2.选择电极材料 负极材料一般为失电子的物质，如Cu， 正极材料一般为导电且活泼性更差的物质，如C、Ag等。 3.选择电解质溶液 不含盐桥： 含盐桥： 参与正极反应的为氧化剂，如AgNO3 负极溶液一般含负极金属离子，如Cu2＋ 正极溶液为参与正极反应的氧化剂，如AgNO3 Cu + 2Ag＋ = 2Ag + Cu2+ 四、设计原电池 必修二37页 32 电解质溶液 序号 电极（大小相同） 电极间距 水果种类 电流表示数(μA) ① Cu—Al 2.0 cm 西红柿 78.5 ② Cu—Fe 2.0 cm 西红柿 70.3 ③ Al—Al 2.0 cm 西红柿 0 ④ Cu—Al 2.0 cm 柠檬 45.7 ⑤ Cu—Al 1.0 cm 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm 柠檬 104.5 四、设计原电池 序号 电极（大小相同） 电极间距 水果种类 电流表示数(μA) ① Cu—Al 2.0 cm 西红柿 78.5 ② Cu—Fe 2.0 cm 西红柿 70.3 ③ Al—Al 2.0 cm 西红柿 0 ④ Cu—Al 2.0 cm 柠檬 45.7 ⑤ Cu—Al 1.0 cm 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm 柠檬 104.5 对比实验①②③或⑤⑥，得出结论: 在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好。 电极材料的选择对电池效果的影响？ 选修1 p102 第2题 B Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.72 $