4.1.1 原电池的工作原理 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件（人教版）

该高中化学课件聚焦原电池原理及应用，通过基础检测到素养提升的题目设计，搭建从电极反应、离子移动等基础概念到电池设计、实际情境应用的学习支架，帮助学生衔接知识脉络。 其亮点在于结合真实情境（如火星探测器电池）和实验分析（如阳离子交换膜作用），以科学思维中的证据推理和模型建构，及科学探究与实践中的问题解决，培养学生化学观念。例如第1题情境应用、第8题离子移动分析，能深化学生理解，助力教师提升教学针对性。

课后达标 素养提升 1 1．(2026·深圳高二月考)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电，该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。下列说法正确的是(　　) A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上得电子 C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能 基础检测 B 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 课后达标 素养提升 解析：金属钠为负极，负极上发生失电子的氧化反应，A错误； 碳纳米管为正极，CO2在正极上得电子，发生还原反应，B正确； 原电池中，阳离子由负极移向正极，C错误； 原电池是将化学能转化为电能的装置，D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 课后达标 素养提升 2．图1是锌铜原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(　　) C 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：Cu是正极，溶液中的H＋得电子生成氢气，铜棒的质量不变，A项错误； Zn是负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，c(Zn2+)逐渐增大，B项错误； 反应不断消耗H＋，所以溶液中c(H＋)逐渐减小，C项正确； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 3．298 K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3+立即被还原成Fe2+。据此某学习小组设计如下图所示的原电池装置。下列说法正确的是(　　) A．正极反应为Zn－2e－===Zn2+ B．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动 C．Pt电极上有气泡出现 D．左侧烧杯中溶液的红色变深 B 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：该装置为原电池，电池反应为Zn＋2Fe3+===2Fe2+＋Zn2+，Pt电极为正极，电极反应为Fe3+＋e－===Fe2+，Zn电极为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2+。由分析可知，A错误； 原电池中，阳离子移向正极，故盐桥中的K＋向左侧烧杯移动，B正确； Pt电极上Fe3+被还原为Fe2+，没有气体生成，C错误； Fe3+在正极得电子被还原为Fe2+，左侧烧杯中溶液红色变浅，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 4．某电池的总反应为Cu＋PbO2＋2H2SO4===CuSO4＋PbSO4＋2H2O，下列有关说法正确的是(　　) A．铜为该原电池的正极 B．随着电池放电，溶液pH减小 C．正极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋===Pb2+＋2H2O D．32 g Cu参与反应时转移1 mol电子 D 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：由电池总反应可知，铜被氧化，为负极，A错误； 随着电池放电，H＋被消耗，溶液pH增大，B错误； 正极上二氧化铅发生还原反应，生成难溶的硫酸铅，C错误； 负极反应式为Cu－2e－===Cu2+，32 g(0.5 mol)Cu参与反应，转移1 mol电子，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 5．与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是(　　) A．甲、乙装置中，锌棒均为负极，发生氧化反应 B．甲装置中锌棒直接与稀硫酸接触，故甲装置中产生气泡的速率更大 C．甲、乙装置中，阳离子均向碳棒定向迁移 D．乙装置中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率 D 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：由题图可知，甲装置不是原电池，故A错误； 甲装置中锌棒直接与稀硫酸接触，发生化学反应，乙装置中构成了原电池，负极失去电子的速率增大，因此正极放出氢气的速率更大，故B错误； 甲装置中发生化学反应，乙装置中形成原电池，碳棒为正极，故只有乙装置中的阳离子向碳棒迁移，故C错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 6．(2026·洛阳高二月考)如右图所示，把a、b插入c的溶液中，闭合开关后电流表的指针会发生偏转，且b上有气泡产生。则a、b、c可能是以下哪组物质(　　) A．a—Fe、b—Cu、c—稀硫酸 B．a—Mg、b—Al、c—NaOH溶液 C．a—石墨、b—Zn、c—稀硫酸 D．a—Cu、b—Ag、c—酒精 A 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：Fe比Cu活泼，a为负极，b为正极，稀硫酸为电解质溶液，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，有气泡产生，A正确； Mg比Al活泼，但Mg与NaOH溶液不反应，Al与NaOH溶液反应，Al为负极，Mg为正极，a上有气泡产生，B错误； 石墨是惰性电极，Zn是活泼金属，b为负极，a为正极，a上有气泡产生，C错误； 酒精不是电解质溶液，不能构成原电池，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 C 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：Zn-Ag-硝酸银溶液原电池中Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+；Ag为正极，发生还原反应，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。由题干信息可知，起始时，该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为75.1 g，设通过电路的电子的物质的量为a mol，则Zn电极减少的质量为32.5a g，Ag电极增加的质量为108a g，故有60－32.5a＋108a＝75.1，解得a＝0.2，即工作一段时间后，有0.2 mol电子从负极沿导线向正极移动，C错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 素养提升 C 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：锌的活泼性比铜的强，所以锌电极为负极，铜电极为正极，在正极上Cu2+得电子发生还原反应生成Cu，A错误； 乙池中的电极反应为Cu2+＋2e－===Cu，同时甲池中等物质的量的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池中，因此乙池溶液的总质量增加，C正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 9．图甲和图乙均是双液原电池装置。下列说法不正确的是(　　) A．甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)＋Co2+(aq)===Co(s)＋Cd2+(aq) B．反应2Ag(s)＋Cd2+(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)能够发生 C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D．乙中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出 B 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：由题图甲可知，Cd的活动性强于Co，由题图乙可知，Co的活动性强于Ag，即Cd的活动性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B项错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 10．在下图装置中，观察到图1装置铜电极上产生大量无色气泡，而图2装置中铜电极上无气泡产生，铬电极上产生大量有色气泡。下列叙述不正确的是(　　) D 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 解析：观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，说明图1装置中，铬为负极，铜为正极，正极上析出氢气，而图2装置中铜电极上无气泡产生，铬电极上产生大量有色气泡，说明铜被氧化，为负极，铬为正极，正极上硝酸被还原生成二氧化氮气体。图1装置中，铜为正极，氢离子得电子生成氢气，电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑，选项A正确。 图2装置中，铜为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，选项B正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 图2装置中，铬为正极，硝酸被还原生成二氧化氮气体，电极反应式为NO＋e－＋2H＋===NO2↑＋H2O，选项C正确。 图1装置中，电子由Cr电极经导线流向Cu电极；图2装置中，电子由Cu电极经导线流向Cr电极，选项D不正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 11．(2026·沧州高二统考)查阅资料可知，相同条件下，草酸根离子(C2O)的还原性强于Fe2+。为验证这一结论，某研究性小组设计了如下图所示装置。 已知：①盐桥由琼脂和饱和的氯化钾溶液构成； ②实验过程中，观察到灯泡发亮，一段时间后，左侧溶液变为黄绿色，右侧溶液中有气泡产生，该气体可使澄清石灰水变浑浊。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 ＋3 棕黄色 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (2)电池工作过程中，盐桥中的Cl－向________(填“左侧”或“右侧”)电解质溶液迁移。 解析：电池工作过程中，阴离子向负极移动，故盐桥中的Cl－向右侧电解质溶液迁移。 右侧 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (3)石墨Ⅱ的电极反应式为_______________________，该反应中，每生成8.8 g气体，消耗Fe3+的物质的量为________mol。 0.2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (4)该电池总反应的离子方程式为_____________________________。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 12．某化学兴趣小组用下图装置探究反应Fe3+＋I－―→Fe2+＋I2的进行程度。 新情境新考法 已知：①a、b均为石墨电极；②实验中使用的电流计有电流通过时，指针偏向正极；③空气不影响该实验。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (1)闭合开关，电流计指针偏向右边，此时电极a为________极，电极b的电极反应式为__________________。 解析：有电流通过时电流计指针偏向正极，说明电极b为正极，电极a为负极，电极b的电极反应式为Fe3+＋e－===Fe2+，电极a的电极反应式为2I－－2e－===I2。 负 Fe3+＋e－===Fe2+　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (2)一段时间后，电流计指针回到原点。断开开关，取1 mL 电极a附近溶液于试管中，加入淀粉溶液，观察到混合溶液颜色变为______色。 解析：电极a附近溶液中有I2，遇淀粉显蓝色。 蓝 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (3)往U形管右侧溶液中加入0.5 g FeSO4粉末，充分溶解后，重新闭合开关，观察到指针偏向左边。闭合开关后，电极a的电极反应式为______________________；检验电极b附近溶液中是否含有Fe3+，可以选用的试剂是____________(填化学式)溶液。 解析：该反应为可逆反应2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2，加入0.5 g FeSO4后平衡逆向移动，电极a变为正极，电极反应式为I2＋2e－===2I－；检验Fe3+可以加入KSCN溶液(现象为溶液变红)。 I2＋2e－===2I－ KSCN 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 (4)结合以上实验现象可知硫酸铁溶液和碘化钾溶液反应的化学方程式为_______________________________________；实验装置盐桥中的电解质溶液不选用饱和KNO3溶液的原因可能是______________________________ _______________________________。 Fe2(SO4)3＋2KI⥫⥬2FeSO4＋K2SO4＋I2 硫酸铁溶液呈酸性，在酸性条件下， 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后达标 素养提升 A．铜棒的质量　　　B．c(Zn2+) C．c(H＋) D．c(SO) $