第四章 第一节 原电池
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选修四-第四章第一节-原电池
(-) G (+)
Zn
Pt
G
(-)
Zn
盐桥
(+)
C
FeCl3 溶液
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag
设计成一个能产生持续、稳定电流的原电池装 置。
发生的电极反应为__A_g_＋_＋__e_－__=__A_g____
X电极上发生的电极反应为
___C__u_-_2_e_－__=_C__u_2＋_____________；
(3)外电路中的电子是从_负__(C__u_)_电极流向
_正__(_A__g_) _电极。
强调：原电池的设计
利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设 计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐 桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。
二、原电池的发展 1. 单液单池原电池 单液单池的缺点：
A
Zn
Cu
1.效率不高（有热量损失） 2.电流不稳定（短时间内衰减）
CuSO4
3.外电路断开仍在反应。
问题在哪儿？ 如何改进？
Zn与CuSO4接触 使Zn与CuSO4分开
二、原电池的发展
2.双液双池原电池
盐桥：装有饱和KCl溶液和琼 脂制成的胶冻（胶冻的作用 是防止管中溶液流出）
I:向B杯内逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；
II: 若改向B烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表
指针与(I)实验的反向偏转。
化学：第四章第一节《原电池》
造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直 接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液 中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少 量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表 面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌 表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。 当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原 电池了，也就没有电流在产生。
3、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处， 用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之 平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液， 片刻后可观察到的现象是 A. 铁圈和银圈左右摇摆不定
B. 保持平衡状态
C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
D
4、利用下面反应设计原电池选择电极材料和电 解质溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意 图。
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
（可以）
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
组成原电池的条件
（1）有两种活动性不同的金属（或一 种是溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
（4）内部条件：能自发进行氧化还 原反应。
2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： 负 Zn电极是____（填“正”或“负”）极， 其电极反应为_______________，该反应 Zn －2e - = Zn 2+ 是______（填“氧化”或“还原”，下同）反 氧化 正 应； 还原 Cu电极是______极，其电极反应为 2H+ +2e- =H2↑ _______________,该反应是_________反应。 （2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极 负 Zn －2e - = Zn 2+ 是____极，其电极反应为_____________， 氧化 正 该反应是________反应；Cu电极是____极， 还原 Cu2+ + 2e - = Cu 其电极反应为_______________,该反应是_________反应.
4.1.1 原电池的工作原理
该原电池的叙述正确的是（C ）
①在外电路中，电流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． ①② B．②③ C．②④ D．③④
正、负极的判断
微 根据电子流动方向
观
电子流出的极 电子流入的极
原电池原理的应用
1. 比较金属活动性强弱
对于酸性电解质，一般是负极金属的活动性较强，正极金属的活动性较弱。 2. 加快氧化还原反应的速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
例如：实验室制取氢气时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快；或向溶液中
滴入几滴硫酸铜溶液，产生氢气的速率加快。 3. 设计化学电池 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路：还原性较强的物质在负极上失去电子，氧化性较强的物质在正极 上得到电子。 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。
1、有一个自发进行的氧化还原反应 2、要有电极材料 3、电解质溶液 4、组成闭合回路 5、装置
设计盐桥原电池的思路： Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
还原剂和氧化产物为负极的半电池 氧化剂和还原产物为正极的半电池
根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路 画出装置示意图
（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。
电极材料
两种活泼不同的金属。 一种金属与一种非金属（如石墨）。 两电极都是其它材料。
两极一液成回路，氧化还原是中心
判断下列装置能否构成原电池
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． ①② B．②③ C．②④ D．③④
正、负极的判断
微 根据电子流动方向
观
电子流出的极 电子流入的极
原电池原理的应用
1. 比较金属活动性强弱
对于酸性电解质，一般是负极金属的活动性较强，正极金属的活动性较弱。 2. 加快氧化还原反应的速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
例如：实验室制取氢气时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快；或向溶液中
滴入几滴硫酸铜溶液，产生氢气的速率加快。 3. 设计化学电池 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路：还原性较强的物质在负极上失去电子，氧化性较强的物质在正极 上得到电子。 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。
1、有一个自发进行的氧化还原反应 2、要有电极材料 3、电解质溶液 4、组成闭合回路 5、装置
设计盐桥原电池的思路： Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
还原剂和氧化产物为负极的半电池 氧化剂和还原产物为正极的半电池
根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路 画出装置示意图
（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。
电极材料
两种活泼不同的金属。 一种金属与一种非金属（如石墨）。 两电极都是其它材料。
两极一液成回路，氧化还原是中心
判断下列装置能否构成原电池
人教版 高中化学(选修四) 第四章 第一节《原电池》 (共25张PPT)
⑵、 将Cu片插入H2SO4溶 液中有什么现象？为什么？
⑶、将一Zn片,Cu片平行插入 稀象H？2为SO什4溶么液？中，有什么现
（4）、若将Zn片,Cu片用一 导线连接，导线间接一电流 计，再浸在稀H2SO4溶液中， 有什么现象？为什么？
原 电 池 的 工 作 原 理
定向移动方向：电子、离子
原电池
盐电池
反应：
Cu2++Zn=Zn2++Cu
根据检流计指针偏转方向 知电流方向： Cu→Zn
盐桥：在U型管中装 满用饱和KCl溶液 和琼胶作成的冻 胶。
盐桥的作用：
使Cl-向锌盐方向移动， K+向铜盐方向移动，使 Zn盐和Cu盐溶液一直保 持电中性，从而使电子 不断从Zn极流向Cu极。
正、负两极分别发 生的反应，称为电 极反应。
小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后
可观察到的现象是
A. 铁圈和银圈左右摇
(D )
摆不定；
B. 保持平衡状态；
C. 铁圈向下倾斜；
D. 银圈向下倾斜；
4、我国发射的神州五号载人飞 船是采用先进的甲烷电池为电能 的，该电池以KOH溶液为电解 质，其总反应的化学方程式为： CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- = Cu 负极（锌电极）： Zn = Zn2+ + 2e-
Cu2++Zn=Zn2++Cu
2、原电池形成的条件： 1.两个活泼性不同的电极
2. 电解质溶液 3.能自发地发生氧化还原反应 4.形成闭合回路
3、电极判断:
负极：电子流出的一极，发生氧化反应
⑶、将一Zn片,Cu片平行插入 稀象H？2为SO什4溶么液？中，有什么现
（4）、若将Zn片,Cu片用一 导线连接，导线间接一电流 计，再浸在稀H2SO4溶液中， 有什么现象？为什么？
原 电 池 的 工 作 原 理
定向移动方向：电子、离子
原电池
盐电池
反应：
Cu2++Zn=Zn2++Cu
根据检流计指针偏转方向 知电流方向： Cu→Zn
盐桥：在U型管中装 满用饱和KCl溶液 和琼胶作成的冻 胶。
盐桥的作用：
使Cl-向锌盐方向移动， K+向铜盐方向移动，使 Zn盐和Cu盐溶液一直保 持电中性，从而使电子 不断从Zn极流向Cu极。
正、负两极分别发 生的反应，称为电 极反应。
小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后
可观察到的现象是
A. 铁圈和银圈左右摇
(D )
摆不定；
B. 保持平衡状态；
C. 铁圈向下倾斜；
D. 银圈向下倾斜；
4、我国发射的神州五号载人飞 船是采用先进的甲烷电池为电能 的，该电池以KOH溶液为电解 质，其总反应的化学方程式为： CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
正极（铜电极）： Cu2+ + 2e- = Cu 负极（锌电极）： Zn = Zn2+ + 2e-
Cu2++Zn=Zn2++Cu
2、原电池形成的条件： 1.两个活泼性不同的电极
2. 电解质溶液 3.能自发地发生氧化还原反应 4.形成闭合回路
3、电极判断:
负极：电子流出的一极，发生氧化反应
第1节原电池(完整版)
列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体， 乙中石墨电极为负极
灵敏电流计
石墨
盐桥
石墨
FeCl3 溶液
甲
KI 溶液
乙
是防止管中溶液流出 。
科学探究 1、注意观察两电极的现象及电流表的变化，取出 盐桥后会如何，盐桥的作用是什么？
盐桥的作用：（1）形成闭合回路。（2）平衡电荷。 改进后的原电池装置还有什么优点？
科学探究
2、基于盐桥的作用，你知道上述原电池装置 还可以怎么改进？
科学探究
3、以硫酸溶液为电解质 溶液的氢氧燃料电池如图 所示，工作原理是什么， 如果没有中间的隔膜将 会如何？
Al-3e-= Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：
Al-3e-= Al3+ C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：
Cu-2e-= Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：
Cu-2e-= Cu2+
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
讨论1：（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是（ ） A.烧杯a中的溶液pH升高 B.烧杯b中发生氧化反应 C.烧杯a中发生的反应为：2H++2e-=H2 D.烧杯b中发生的反应为：2Cl--2e-=Cl2
讨论2：控制适合的条件，将反应：
2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下
1、该装置不能提供持续稳定的电流， 请讨论可能的原因是什么？ 讨论角度：
人教版高中化学选修4第四章第一节原电池课件
2.工作原理：
锌半电池 负极: Zn －2e - = Zn 2+
铜半电池 正极： Cu2+ + 2e - = Cu
电池反响：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
思考： 1.改进后的装置为什么能够持续、稳定 的产生电流？ 2.盐桥在此的作用是什么？
认识盐桥
〔1〕盐桥的成分：饱和的KCl溶液和琼脂 〔2〕盐桥的作用：
练习：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原 电池，画出示意图，写出电极反响。
Fe Fe Cu Cu
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
二、原电池正负极判断
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子〔电流〕流动的方向判断 3.根据电极反响类型判断
负极－－ 失 电子，发生 氧化 反响
正极－－ 得 电子，发生 复原 反响
三、原电池原理的应用
1.设计原电池
2.判断金属的活动性
3. 加快反响速率 (1)实验室制取氢气，用锌与稀硫酸反响。 锌用纯锌好，还是用粗锌好〔杂质为碳〕？ (2)如果只有纯锌、稀硫酸和硫酸铜，怎 么4.防办止？金属被腐蚀
例：镀锌铁比镀锡铁耐用
练1.（07海南）依据氧化还原反应： 2Ag+（aq） + Cu（s） == Cu2+（aq） + 2Ag（s） 设计的原电池如图所示。
请回答下列问题： （1）电极X的材料是 Cu ；电解质溶液Y是AgNO3溶液 （2）银电极为电池的 正 极，发生的电极反应为2Ag++ 2e- = 2Ag
锌半电池 负极: Zn －2e - = Zn 2+
铜半电池 正极： Cu2+ + 2e - = Cu
电池反响：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
思考： 1.改进后的装置为什么能够持续、稳定 的产生电流？ 2.盐桥在此的作用是什么？
认识盐桥
〔1〕盐桥的成分：饱和的KCl溶液和琼脂 〔2〕盐桥的作用：
练习：
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原 电池，画出示意图，写出电极反响。
Fe Fe Cu Cu
负极：Fe – 2e- =Fe2+
CuSO4 FeSO4 CuSO4
正极：Cu2+ +2e- =Cu
二、原电池正负极判断
1.由组成原电池的电极材料判断 2.根据电子〔电流〕流动的方向判断 3.根据电极反响类型判断
负极－－ 失 电子，发生 氧化 反响
正极－－ 得 电子，发生 复原 反响
三、原电池原理的应用
1.设计原电池
2.判断金属的活动性
3. 加快反响速率 (1)实验室制取氢气，用锌与稀硫酸反响。 锌用纯锌好，还是用粗锌好〔杂质为碳〕？ (2)如果只有纯锌、稀硫酸和硫酸铜，怎 么4.防办止？金属被腐蚀
例：镀锌铁比镀锡铁耐用
练1.（07海南）依据氧化还原反应： 2Ag+（aq） + Cu（s） == Cu2+（aq） + 2Ag（s） 设计的原电池如图所示。
请回答下列问题： （1）电极X的材料是 Cu ；电解质溶液Y是AgNO3溶液 （2）银电极为电池的 正 极，发生的电极反应为2Ag++ 2e- = 2Ag
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
7、负极：Al —3e -+4OH-=AlO2-+2H2O 正极： 2e-+2H2O= H2↑+ 2OH―
总反应： 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极：Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
（一）定义：将化学能转化为电能的装置 注：原电池中的化学能并非全部转化为电能，有一部分 转化成热能等其他形式的能量
（二）本质：氧化还原反应
（三）工作原理：以铜-锌原电池为例
答：(1)锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜 片，阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片，阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒：质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式，总反应式减去其中一个
电极反应式，可得另一个电极的反应式 5、规律：①一般来说，金属作负极的原电池
负极：酸性或中性介质中：M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极：酸性介质中：2H++2e-=H2↑
（五）能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 （燃料电池的电极一般为惰性电极） 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题：
总反应： 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极：Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
（一）定义：将化学能转化为电能的装置 注：原电池中的化学能并非全部转化为电能，有一部分 转化成热能等其他形式的能量
（二）本质：氧化还原反应
（三）工作原理：以铜-锌原电池为例
答：(1)锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜 片，阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片，阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒：质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式，总反应式减去其中一个
电极反应式，可得另一个电极的反应式 5、规律：①一般来说，金属作负极的原电池
负极：酸性或中性介质中：M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极：酸性介质中：2H++2e-=H2↑
（五）能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 （燃料电池的电极一般为惰性电极） 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题：
第四章 电化学基础知识点总结
第四章电化学基础第一节原电池原电池:1、概念: 化学能转化为电能的装置叫做原电池2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3、电子流向:外电路：负极-—导线—-正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应:以锌铜原电池为例：负极: 氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑5、正、负极的判断:（1)从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向负极流入正极（3）从电流方向正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极第二节化学电池1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池一、一次电池1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二、二次电池1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
2、电极反应:铅蓄电池放电：负极（铅)：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4正极（氧化铅）: PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4＋2H2O充电:阴极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO42-阳极:PbSO4＋2e-＝Pb＋SO42-两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池三、燃料电池1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件.,负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应.以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性.当电解质溶液呈酸性时：负极：2H2－4e-=4H+ 正极：Ｏ2＋4 e-4H+ =2H2O当电解质溶液呈碱性时：负极：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O正极：Ｏ2＋2H2O＋4 e-＝4OH-另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。
第四章第一节原电池PPT30张
解析 根据已知的氧化还原反应设计原电池的思路：首
课 时
先将已知的反应拆成两个半反应(即氧化反应和还原反
栏 目
应)：Cu－2e－===Cu2＋，2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋；然后结合
开
原电池的电极反应特点，分析可知，该电池的负极应该
关
用 Cu 作材料，正极要保证 Fe3＋得到负极失去的电子，一
般用不能还原 Fe3＋的材料，如 Pt 或碳棒等，电解质溶液
本
负极反应式___________________________________；
课 时
总反应方程式_________________________________。
栏 目
答案 2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋
开 关
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
学习·探究区
第一节
做完实验后，在读书卡片上记录如下：
卡片：NO.28 时间：2012.03.20
实验后的记录：
本
①Zn 为正极，Cu 为负极
课
②H＋向负极移动
时
栏
③电子流动方向为 Zn―→Cu
目 开
④Cu 极有 H2 产生
关
⑤若有 1 mol 电子流过导线，则产
生的 H2 为 0.5 mol ⑥正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
关
为电能
。
学习·探究区
第一节
[归纳总结]
1．原电池原理是把 氧化反应和还原反应分开 进行，还原
剂在 负 极上失去电子发生 氧化 反应，电子通过导线流向
正 极，氧化剂在 正 极上得到电子发生还原 反应。
本
课 时
2．原电池电极及电极反应特点
人教化学选修4第四章第一节 原 电 池(共21张PPT)
N a C l溶 液
Zn C u Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Cu
√E
F
M
N
CCuu2SSOO 44
酒精
N a C l溶 液
H2SO4 H2SO4
三.简单原电池的工作原理：
外电路
负极
电子沿导线传递，产生电流 正极
活泼金属
A
失去电子 Zn-
不活泼金属或石墨
Cu 溶液中阳离子
氧化反应
得到电子
Zn- 2e－ = Zn2+
相同点：电极反应本质相同 不同点： 构造不同
优点： 1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命。
2.离子在盐桥中作定向移动，使离子移动更加有序， 电流持续稳定 ，提高了原电池的使用效率。
练习三
(高考真题）依据氧化还原反应： 2Ag+(aq) + Cu(s) == Cu2+(aq) + 2Ag(s)
第四章 电化学基础
第1节 原电池
• 实验:将锌片和铜片用导线连接（导线中间 接入一个电流表），平行插入盛有稀硫酸 的烧杯中，观察现象
[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解 ，电流表的指针发生偏转。 [实验结论]：导线中有电流通过
为什么会出现上面的现象？
一、原电池： 是将化学能转化为电能的装置
1、构成原电池的条件 2、探究“单液电池”，寻找 改进方法—“双液电池” 3、具有盐桥原电池的反应原 理作用
二、原电池的构成条件
1.两种不同的金属 （或一种金属与石墨或金属氧化物） 做电极
2.用导线相连（或直接接触）形成闭合回路
3.电极插入电解质溶液里
高中化学选修四第四章原电池知识点
第一节原电池一、工作原理1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应）2、形成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路○4发生的反应是自发的氧化还原反应3、电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向负极流入正极（3）从电流方向正极流入负极（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极（5）根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极5、常见电极：○1活泼性不同的金属：如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；○2金属和非金属（非金属必须能导电）：如锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；○3金属与化合物如：铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；○4惰性电极如：氢氧燃料电池，电极均为铂。
【习题一】（2018•曲靖一模）下列有关电池的说法不正确的是（）A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．锌锰干电池中，锌电极是负极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．铜锌原电池电子沿外电路从铜电极流向锌电极【考点】原电池和电解池的工作原理．【专题】电化学专题．【分析】A．锂离子电池能充放电，属于二次电池；B．锌锰干电池中，锌作负极、二氧化锰作正极；C．甲醇燃料电池属于原电池；D．铜锌原电池中，电子从负极沿导线流向正极．【解答】解：A．锂离子电池能充放电，属于二次电池，放电时是将化学能转化为电能，充电时是将电能转化为化学能，故A正确；B．锌锰干电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极、二氧化锰得电子发生还原反应而作正极，故B正确；C．甲醇燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故C正确；D．铜锌原电池中，锌作负极、Cu作极，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故D 错误；故选：D。
高二化学选修4第四章电化学基础第一节原电池课件
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？ 、盐桥起什么作用？ 2、确定该原电池的正、负极，判 、确定该原电池的正、负极， 断电子的流动路线及溶液中阴、 断电子的流动路线及溶液中阴、 阳离子移动趋势？ 阳离子移动趋势？ 3、分析原电池的构造，并写出原 、分析原电池的构造， 电池中的两个电极反应和电池反 应方程式。 应方程式。
思考: 思考 怎样改进原电池的装置， 怎样改进原电池的装置，才能获 得持续、稳定的电流呢？ 得持续、稳定的电流呢？
实验探究2 实验探究2
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（ 现象（即:无电子定向 移动） 移动）
第四章 电化学基础
第一节 原电池
复习与回顾
1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。 2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。 3、组成原电池的条件：
A Zn Cu Zn
A Zn Zn
A C
煤油 (x) A Zn H+ － SO42－ + H
H2SO4
H+ － SO42－ + H (x)
H2SO4
H+ － SO42－ + H (√) A Cu
H2SO4
木条 (x)
Zn
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ － + SO42－ H
H2SO4
(x)
A
Cu
CuSO4
1、盐桥起什么作用？ 、盐桥起什么作用？ 2、确定该原电池的正、负极，判 、确定该原电池的正、负极， 断电子的流动路线及溶液中阴、 断电子的流动路线及溶液中阴、 阳离子移动趋势？ 阳离子移动趋势？ 3、分析原电池的构造，并写出原 、分析原电池的构造， 电池中的两个电极反应和电池反 应方程式。 应方程式。
思考: 思考 怎样改进原电池的装置， 怎样改进原电池的装置，才能获 得持续、稳定的电流呢？ 得持续、稳定的电流呢？
实验探究2 实验探究2
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO 按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的 溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? 电流计指针不偏转， 电流计指针不偏转，且 铜片和锌片上均无明显 现象（ 现象（即:无电子定向 移动） 移动）
第四章 电化学基础
第一节 原电池
复习与回顾
1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。 2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。 3、组成原电池的条件：
A Zn Cu Zn
A Zn Zn
A C
煤油 (x) A Zn H+ － SO42－ + H
H2SO4
H+ － SO42－ + H (x)
H2SO4
H+ － SO42－ + H (√) A Cu
H2SO4
木条 (x)
Zn
H SO42— + H
H2SO4
+
H+ － + SO42－ H
H2SO4
(x)
第四章第一节 原电池全套PPT
将化学能转变为电能的装置。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。 该原电池反应原理?电极反应式和总方程式.
Fe Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
该原电池反应原理?电极反应式和总方程式. （Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2） CuSO4 思考讨论：利用该反应设计原电池 CuSO4 溶液 电解液： AgNO3 或者： Cu(NO3)2 、AgNO3 负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag 三：组成原电池的条件： 化合价降低 得2e利用刚才Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计一个原电池. 1、有两种活泼性不同的金属作电极（或金属与能导电的非金属或化合物） 4 、能自发发生氧化还原反应
液
CuSO4
思考讨论：利用此氧化还原反应
来设计原电池，写出电极反应式。 并画出装置图
化合价升高失2e-
Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
化合价降低得2e-
（Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2）
装置图
Cu
C
CuCl2
FeCl3
离子方程式Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
总结
• 1、复习回忆了原电池的形成。
• 2、进一步了解原电池的反应原理，正 确书写电极反应式。
• 3、利用氧化还原反应原理设计了原 电池。
思考讨论：利用该反应设计原电池
化合价升高失2e-
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
Fe Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
该原电池反应原理?电极反应式和总方程式. （Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2） CuSO4 思考讨论：利用该反应设计原电池 CuSO4 溶液 电解液： AgNO3 或者： Cu(NO3)2 、AgNO3 负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag 三：组成原电池的条件： 化合价降低 得2e利用刚才Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计一个原电池. 1、有两种活泼性不同的金属作电极（或金属与能导电的非金属或化合物） 4 、能自发发生氧化还原反应
液
CuSO4
思考讨论：利用此氧化还原反应
来设计原电池，写出电极反应式。 并画出装置图
化合价升高失2e-
Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
化合价降低得2e-
（Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2）
装置图
Cu
C
CuCl2
FeCl3
离子方程式Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
总结
• 1、复习回忆了原电池的形成。
• 2、进一步了解原电池的反应原理，正 确书写电极反应式。
• 3、利用氧化还原反应原理设计了原 电池。
思考讨论：利用该反应设计原电池
化合价升高失2e-
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
高中人教版化学选修4课件：第4章-第1节-原电池-
②将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得 单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。提高原 电池效率。
4．原电池的构成条件
二、原电池的设计 1．原电池的组成：原电池是由两个半电池 组成，如锌铜原电池 是锌半电池和铜半电池通过 盐桥连接。
2．原电池设计关键 (1)外电路 负极(还原性较强 的物质)―导―e－线→正极(较稳定的金属或能导电的 非金属)。 (2)内电路 将两极浸入 电解质溶液中，使阴、阳离子做 定向移动。阴离子 移向 负极，阳离子移向 正极。
4．设计原电池 Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，在方框中画出能形 成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液)
负极：________，电极反应：___________________________； 正极：________，电极反应：______________________________。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)任何自发的放热反应均可设计原电池反应。
()
(2)原电池反应将氧化反应和还原反应分在不同区域同时进行。
() (3)盐桥中的阴离子移向正极区域，使正极区溶液呈电中性。
()
(4)Fe—CuSO4(aq)—Cu 形成的原电池的负极反应为 Fe－3e－
===Fe3＋。
1234 5
(2)若原电池装置为图 2，
①电极材料 X 可以是________(填字母，下同)。
a．铁
b．铜
c．石墨
②电解质 Y 是________。
a．FeSO4
b．CuSO4
c．CuCl2
1234 5
[答案] (1)①铜(或其他合理答案) 铁 ②有红色物质析出 (2)①bc ②bc
4．原电池的构成条件
二、原电池的设计 1．原电池的组成：原电池是由两个半电池 组成，如锌铜原电池 是锌半电池和铜半电池通过 盐桥连接。
2．原电池设计关键 (1)外电路 负极(还原性较强 的物质)―导―e－线→正极(较稳定的金属或能导电的 非金属)。 (2)内电路 将两极浸入 电解质溶液中，使阴、阳离子做 定向移动。阴离子 移向 负极，阳离子移向 正极。
4．设计原电池 Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，在方框中画出能形 成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液)
负极：________，电极反应：___________________________； 正极：________，电极反应：______________________________。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)任何自发的放热反应均可设计原电池反应。
()
(2)原电池反应将氧化反应和还原反应分在不同区域同时进行。
() (3)盐桥中的阴离子移向正极区域，使正极区溶液呈电中性。
()
(4)Fe—CuSO4(aq)—Cu 形成的原电池的负极反应为 Fe－3e－
===Fe3＋。
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(2)若原电池装置为图 2，
①电极材料 X 可以是________(填字母，下同)。
a．铁
b．铜
c．石墨
②电解质 Y 是________。
a．FeSO4
b．CuSO4
c．CuCl2
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[答案] (1)①铜(或其他合理答案) 铁 ②有红色物质析出 (2)①bc ②bc
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三、电极名称与电极反应：
负极
较活泼的导体 还原剂失电子 氧化反应
e-
I
正极
较不活泼的导体
氧化剂得电子 还原反应
Ｚn -2e- = NhomakorabeaZn2+
稀硫酸
2H+ + 2e- = H2
e-
外电路
I 闭 合 回 路
阳离子 阴离子
内电路
1.下列各装置能组成原电池的是 (
)。
二、原电池原理的应用
1.比较金属活动性强弱
一、原电池原理(以锌铜原电池为例)
氧化还原 反应原理将化学能转化为电 1. (1)原电池是利用__________ 能的装置如图:
偏转 (2)实验现象：①有盐桥时电流表指针__________ ； 逐渐溶解 ； ②锌片____________ ③铜片上有红色物质沉积； 回到零点 。 ④取出盐桥后，电流表指针____________ 失去电子 ，被氧化，锌为负极， (3)锌半电池：锌原子____________ － ＋ Zn－2e Zn2 即电子流出极，电极反应式为____________________。 得到电子，被________ 还原 为铜，铜 铜半电池：Cu2＋在铜片上________ － 2＋ Cu ＋ 2e Cu 为正极，即电子流入极，电极反应式为____________________ 。
2.原电池对反应速率的影响 形成原电池时反应速率比直接接触的反应速率快，如粗锌
与稀硫酸反应产生 H2 的速率快，因为锌、杂质金属与稀硫酸
形成了原电池。 3.根据原电池原理，把各种氧化还原反应设计成原电池。
镁
铝
镁
铝
稀硫酸溶液
氢氧化钾溶液
请分析可能发生的现象，判断电流方向，
帮助
(1)Cu、Fe 作两电极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中： Cu作______极，Fe作______极，电极反应式： 负极____________________，正极____________________， 电池反应为：________________________________。 (2)如将稀硫酸改为浓硝酸： Cu作______极，Fe作______极， 电极反应式：负极__________________， 正极__________________， 电池总反应为__________________________________。
用铜、银与 AgNO3 溶液设计成一个原电池， 此电池的负极是______，电极反应式是________________。 总反应式是__________________， 当有 32 g 铜溶解时，在正极上析出银______g， 导线中通过________mol 电子。
把a、b、c、d四块金属片浸入稀 H２SO４中， 分别用导线两两相连可以组成原电池，a、b相 连时，a为负极；c、d相连时，电流由d c； a、c相连时，c 极上产生大量气泡；b、d相连 时，d极发生氧化反应。这四种金属的活动性由强 到弱的顺序是