4.1 原电池的工作原理 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

原电池—— 基于素养培养的课堂教学 —— 基于素养培养的课堂教学 1 化石燃料 碳达峰 碳中和 新能源开发 你知道吗？ 2 回顾原电池基本知识，根据反应 设计单液原电池并在学案上画出装置简图（标注出正负极材料、电解质溶液、电极反应式、电子方向、电流方向、离子迁移方向）。 前置作业 Cu Zn A CuSO4溶液 Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu Cu Zn A 失电子场所 （负极） 电子导体（导线） 离子导体 （电解质溶液） 得电子场所（正极） 锌片 导线 电解质溶液 铜片 电极 反应物 过程 装置维度 电极 产物 现象 原理维度 还原剂 氧化 产物 失ne- 正电荷增多 阴离子向 负极移动 阳离子向 正极移动 正电荷减少 氧化剂 还原 产物 得ne- CuSO4溶液 构建单液原电池认识模型 环节一 单液原电池 实验探究一 数字实验探究单液原电池 环节一 单液原电池 环节一 单液原电池 环节一 单液原电池 温度 电流 问题1 为什么单液原电池电流逐渐衰减？ 小组 讨论 解释数字实验图像 CuSO4溶液 Cu Zn A 温度 电流 0.10安培 环节一 单液原电池 问题2 如何改进单液原电池？ 环节一 单液原电池 小组 讨论 学生设计 改进方案 让锌片与硫酸铜不直接接触 CuSO4溶液 Cu Zn A 改进 环节二 双液原电池 ZnSO4溶液 Zn Cu A CuSO4溶液 实验探究二 数字实验探究双液原电池 问题3: (1)描述双液原电池的正负极现象？ (2)双液原电池电流起始读数是多少？电流稳定性如何？ 环节二 双液原电池 启发：氧化剂和还原剂在没有直接接触的情况下也可以构成原电池（双液）， 但需要盐桥。 环节二 双液原电池 电流 温度 问题4 双液原电池的工作原理是什么？ Zn Cu A Cu2+ - Zn2+ K+ Cl- - ZnSO4溶液 CuSO4溶液 盐桥的作用： ①形成闭合回路（离子通道） ②平衡溶液电荷（离子库） 负极 正极 环节二 双液原电池 CuSO4 Cu Zn A 失电子场所 （负极） 电子导体（导线） 离子导体 （电解质溶液） 得电子场所 （正极） 锌片 导线 电解质溶液 铜片 电极 反应物 过程 装置维度 电极 产物 现象 原理维度 还原剂 氧化 产物 失ne- 正电荷增多 阴离子向 负极移动 阳离子向 正极移动 正电荷减少 氧化剂 还原 产物 得ne- Zn Cu A ZnSO4溶液 CuSO4溶液 盐桥 构建双液原电池认识模型 环节二 双液原电池 单液原电池采集实验数据 双液原电池采集实验数据 【交流研讨】单、双液原电池电流的对比 单液原电池 双液原电池 优点 缺点 电流大 放电效率低 放电效率高，电流稳定 电流小 温度 电流 温度 0.10安培 0.01安培 电流 问题6：如何增大双液原电池的电流？ 问题5 双液原电池电流小的原因？ 离子交换膜资料卡片 一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。1950年W.朱达首先合成了离子交换膜。1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上。 离子交换膜按功能及结构的不同，可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。 电阻变大 离子运动的距离变长，通道变窄 16 Zn Cu A 改进 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 实验创新 原电池的微型化改进 滤纸吸收大量溶液 作为反应容器 环节三 膜电池 改进方案 滤纸代替烧杯 阳离子交换膜代替盐桥 17 电脑 实验创新 原电池的微型化改进 环节三 膜电池 0.45安培 电流 夹心式膜电池电流变化 环节三 膜电池 添加文字 添加文字 根据上述实验设计，利用提供的材料，组装”完美”的电池，使电子表、小风扇工作，小汽车“奔跑”。 环节四 学以致用 角色提升 21 课堂总结 单液原电池 Cu Zn A 双液原电池 夹心式膜电池 Zn Cu A 电脑 改进 改进 1800年 伏打电堆 1950年W.Juda合成离子交换膜 1836年 丹尼尔电池 电池的未来 石墨烯电池 纸电池 锂离子电池 心脏起搏器电池 谢谢 24 $