原电池讲义.doc
第24讲原电池的工作原理(教师版)高二化学讲义(人教2019选择性必修1)
实验探究——锌铜原电池一、原电池的基本概念1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。
2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3．电极：（1）负极：________电子，发生________反应；（2）正极：________电子，发生________反应。
4．构成原电池的条件： （1）自发进行的氧化还原反应； （2）两个活动性不同的电极； （3）电解质溶液（或熔融电解质）；第24讲 原电池的工作原理知识导航知识精讲实验装置实验操作 实验现象 实验结论将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片上有气泡冒出，铜片上无现象 装置中有电流产生，化学能转化为电能 用导线连接锌片和铜片 铜片上有气泡冒出 用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表电流表指针发生偏转（4）形成闭合回路。
【答案】失去氧化得到还原二、锌铜原电池的工作原理工作原理（反应方程式）负极（Zn）正极（Cu）总反应离子方程式：。
电子移动方向由极经导线流向极（电流方向相反）。
离子移动方向阳离子向极移动，阴离子向极移动。
【答案】Zn 2e === Zn2+2H+ + 2e === H2↑ Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 负正正负三、盐桥的作用（1）形成闭合回路；（2）平衡电荷，使溶液呈电中性；（3）避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
3．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。
利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。
题型一：原电池的工作原理对点训练【变11】（2021·大安市第一中学校高二开学考试）原电池构成是有条件的，关于如图所示装置的叙述，错误的是A．Cu是负极，其质量逐渐减小B．H+向铁电极移动C．Cu片上有红棕色气体产生D．Fe电极上发生还原反应【答案】C【分析】由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化，故铁和铜插入到浓硝酸中，反应为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，故铜做负极，电极反应为：Cu2e=Cu2+，铁作正极，电极反应NO+4H++2e=2NO2↑+2H2O，据此分析解题。
原电池 课件
燃料电池：
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接 转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲醇、氨、
煤气燃料电池……）
酸性电解质： 负极： 2H2-4e-==4H+ 正极： O2+4H++4e-==2H2O
总反应：2H2+O2==2H2O
碱性电解质 负极: 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正极: O2+2H2O+4e-==4OH-
1) “热敷袋”是利用 铁被氧化 放出热量。 2)炭粉的主要作用是 与铁屑、氯化钠溶液构成。
原电池，加速铁屑的氧化 3)加入氯化钠的主要作用是 氯化钠溶于水、形成。
电解质溶液 4)木屑的作用是 使用“热敷袋”时受热均匀。
原电池的主要应用：
1.进行金属活动性强弱比较；
2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸 反应制取氢气；
正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流 和连续放电
缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵
探究二次电池的工作原理
问题3、你了解铅蓄电池构造吗？正负极 分别是什么？电解质是什么？能写出它 放电时的电极反应式和电池反应方程式 吗？
（或其它不活泼材料）
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
电池总反应：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+
教材P13——活动与探究（实验2）
现象: 电流计指针发生偏转
高中化学-原电池(人教版精编讲义+习题)
201 年高中化学专属讲义课题：原电池学生姓名：授课教师：201 年月日原电池1．概念及反应本质把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。
2．构成条件(1)有两个的电极(常见为金属或石墨)。
(2)将电极插入中。
(3)两电极间构成(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发发生氧化还原反应。
3．工作原理如图是Cu-Zn原电池，请填空：(1)反应原理电极名称负极正极电极材料Zn Cu电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应(2)原电池中的三个方向①电子方向：从负极流出沿导线流入正极；②电流方向：从正极沿导线流向负极；③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。
(4)盐桥作用①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
4．原电池原理的三个应用(1)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(3)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。
例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
知识点1 原电池的组成【例题1-1】（2015秋巴彦校级期末）选用下列试剂和电极：稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn，组成原电池装置（只有两个电极），能产生电流的可能组合共有（）A．3种B．4种C．5种D．6种【练习1-1】（2016春蚌山区校级期中）选用下列试剂和电极：稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn，组成右图所示的原电池装置（只有两个电极），观察到电流计Ⓖ的指针均明显转偏，则其可能的组合共有（）A．4种B．5种C．6种D．7种知识点2 原电池判断金属活泼性【例题2-1】有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验，试比较金属活动性的强弱：(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性________；(2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性________；(3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性________；(4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性________；(5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性________。
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：
2015年高考化学原电池和电解池讲义
原电池和电解池一、原电池：1、定义：将化学能转化为电能的装置，如铜-锌原电池。
2、组成原电池的条件：①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）；②电极材料均插入电解质溶液中；③两电极相连形成闭合电路。
④一般能自发的发生氧化还原反应。
3、原电池的原理负极----较活泼的金属---- 电子------发生反应正极----较不活泼的金属---- 电子----发生反应在锌上发生的是：失电子，发生氧化反应的一极是负极；在铜上发生的是：得电子，发生还原反应的一极是正极总反应：Zn + 2H+= Zn2+ + H2二、电解池1．定义：将电能转化为化学能的装置，如电解饱和食盐水。
阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）阴极反应：2H+＋2e-＝H2↑（还原反应）总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑注意：①电流必须是直流②熔融态的电解质也能被电解③阴极上放电的先后顺序是：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞(H+)＞Fe2+＞Zn2+；阳极上放电的先后顺序是：活泼金属电极›S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH ->(F-、NO3-、SO42-等)（惰性电极）④用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。
电解的电极反应式的书写思路与步骤：分电极（判断正负极）-----析溶液（分析电解质溶液中含有哪些离子）---判流向（判断电子流动方向、离子移动方向）-----断微粒（确定在两极上反应的是什么微粒）----写电极（书写电极反应方程式）---写方程（书写电解质电解的化学方程式或离子方程式）1）电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)=2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。
(完整word)原电池
原电池化学电源一、原电池及其工作原理1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2．工作原理以铜锌原电池为例(1）反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极,Cl－移向负极(2）两个装置的比较装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。
3．原电池的构成条件1（1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应）。
（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3）三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。
互动思考判断正误，正确的划“√",错误的划“×"（1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(3）在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应（）（4）其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( ）答案(1)√（2)×(3)×(4)√题组一原电池工作原理的考查1．下面装置中,能构成原电池的是________(填序号)。
2答案②④⑥⑦⑨2．有关电化学知识的描述正确的是( ）A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu（NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池答案D解析CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。
原电池精品课件
2023原电池精品课件CATALOGUE 目录•原电池基础知识•原电池反应原理及其影响因素•原电池中的电极材料与性能•原电池的充放电过程及性能测试•原电池的应用及安全使用•原电池的发展趋势与未来展望01原电池基础知识定义原电池是一种将化学能转化为电能的装置，由正负两个电极和电解质组成。
组成原电池通常由电极、电解质、隔膜和外壳等组成。
原电池的定义与组成原理原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，同时电解质中的离子在隔膜中迁移。
过程原电池的工作过程包括充电和放电两个过程，充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能。
原电池的工作原理根据电解质性质的不同，原电池可分为酸性电池、碱性电池、锂离子电池等。
分类原电池的命名通常由电极材料和电解质类型组成，例如锌锰电池、镍镉电池等。
命名原电池的分类与命名02原电池反应原理及其影响因素氧化还原反应原电池的化学反应是由氧化还原反应驱动的，其中氧化剂和还原剂分别在正负极上发生还原和氧化反应。
原电池反应原理电子转移原电池通过电子转移实现电能和化学能的相互转化。
电子从负极经导线流向正极，同时离子在电解质中移动以维持电荷平衡。
能量转化原电池能够将化学能转化为电能，实现化学能向电能的转化。
这种能量转化过程可用于各种应用，如电池、燃料电池等。
反应速率原电池的反应速率受到多种因素的影响，如温度、浓度、催化剂等。
通过改变这些因素，可以控制原电池的反应速率。
电极电势电极电势是衡量电极电位高低的重要参数，与电极反应的性质有关。
原电池的电动势由正负极的电极电势决定，电极电势越高，原电池的电动势越大。
反应速率与电极电势电动势与电池性能原电池的电动势反映了其能量转换能力。
电动势越高，原电池能够产生的电能越大。
影响因素原电池的电动势受到多种因素的影响，如电解质溶液的浓度、温度、压力等。
通过改变这些因素，可以控制原电池的电动势。
电动势与电池反应03原电池中的电极材料与性能电极材料的性能要求电极材料应具有较高的电导率，以降低电池内阻并提高电池性能。
第四章第一节《原电池讲义》课件
3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸 中，用导线两两相连组成原电池。若a、b 相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d 到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡， b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四
种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( B )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
由于盐桥（如KCl）的存在，其中 阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳 离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分 别中和过剩的电荷，保持溶液的电中 性，因而放电作用不间断地进行，一 直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液 与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3 代替KCl作盐桥。
两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料 具有相同的阳离子。
例如：利用Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+，设计一
个原电池。有哪些方案？
负极：Cu Cu – 2e- = Cu2+ 正极：比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 电解质溶液：Fe2(SO4 )3、FeCl3等
［结论］把氧化反应和还原反应分开在不 同的区域进行，再以适当的方式连接起来， 就可以获得电流．
4、组成原电池的条件
（1）有两种活动性不同的金属(或一 种是非金属单质或金属氧化物)作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （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。
高中化学人教版选修四41《原电池》课堂讲稿
高中化学人教版选修四41《原电池》课
堂讲稿
导言
大家好，今天我们将学习高中化学选修四的第41课《原电池》。
原电池是一种常见的电池类型，它的工作原理和应用非常重要。
本课我们将深入了解原电池的构造、工作原理以及它在生活中
的应用。
一、原电池的构造
原电池由两个半电池组成，其中一个半电池是氧化半电池，另
一个是还原半电池。
氧化半电池中的金属棒浸泡在金属离子溶液中，而还原半电池中的金属棒则浸泡在该金属离子的酸性溶液中。
二、原电池的工作原理
原电池通过两个半电池之间的电子传递和离子传递来产生电流。
在氧化半电池中，金属棒失去电子，氧化成离子；而在还原半电池中，金属离子接受电子，还原成金属。
这种电子传递和离子传递的
过程产生了电势差，使电流从氧化半电池流向还原半电池，从而产
生了电能。
三、原电池的应用
原电池在生活中有广泛的应用。
最常见的应用就是在电子设备中使用，如手电筒、遥控器等。
原电池还可以用于供电，如给小型电子设备提供电能。
结束语
通过今天的学习，我们了解了高中化学选修四的第41课《原电池》的内容。
原电池的构造、工作原理以及应用都非常重要，我们需要掌握它们的基本知识。
希望大家通过今天的学习，对原电池有了更深入的理解。
谢谢大家！。
实验讲义--原电池电动势、热力学函数的测定.docx
原电池电动势实验三 原电池电动势的测定和应用 一. 实验目的1、 掌握用电化学工作站测定原电池电动势的原理和方法。
2、 了解电动势测定的应用。
二、实验原理可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳 极，发生获得电子进行述原反应的部分可作为阴极，两个半电池组成一个原电池。
电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。
符号T 表示两相 界面，液相与液和之间一般加上盐桥，以符号“丨丨”表示，。
如电池反应是自 发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势d 与阳极电极电势艮 之差，即E = E + - E_以铜■锌电池为例。
铜■锌电池又称丹尼尔电池(Daniell cell),是一-种典型的 原屯池。
此屯池可用图示表示如下：一ZnZnSO 4(a } =CuSO 4(a 2 = \mol-kg~'^Cu +左边为阳极，起氧化反应Zn Z 〃"(®) + 2幺其电极电势为右边为阴极，起还原反应Cu 2+(a 2)2eCu其电极电势RT t a(Cu) —m — 2F a(Cu 2+)总的电池反应Zn + Cu 2+(a 2)原电池电动势Ee RT a(Zn) _2F a(Z/?+)EE—数船数溜E e、硏分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势，a(Zn2+)和G(Q严)分别为Z/?+和C/+的离子活度。
本实验所测定的三个电池为:1、原电池一亦(/)|血2 4⑸〔KM饱和)AgNO,(0.0Imol - dm'3)|Ag(5)+阳极屯极屯势EJV = E Hg2Cl2 w Hg/V = 0.2410- 7.6 x 1 (T4(〃匸25)阴极电极电势E? + /V = 0.799 —0.00097 x(//G 25)原电池电动势RT E = E+ EV©*/ lw(g) E mfHg2、原电池—Ag〔AgC心)|K C/(0.1加AgNO3(0.0\mol - dm'3^Ag +阳极电极电势RTE_=E3A S CI(S)/A8——\na(Cr)FE”A旳(S)/恕 / V = 0.2221-0.000645 x (〃匸25)阴极电极电势原电池电动势E = E+-E_=昭+w - +¥li]b(CT)a(Agj]其屮0.0lmohkg-]AgNO3的人=0.90OAmol-kg~'KCl的人=0.77稀水溶液中mol • dm~3浓度可近似取mol • kg~l浓度的数值。
原电池 课件
原电池是由两个 半电池组成的；半 电池中的反应就是 半反应,即电极反 应,所以半电池又 叫电极（不是电极 导体）。
2、原电池两极的化学反应即半反应， 又叫电极反应。
失去电子的一极叫负极， 用 - 表示，发生氧化反应
锌半电池反应： Zn - 2e- = Zn2+ 铜半电池反应： Cu2++ 2e- = Cu (）
原电池
1、原电池的形成条件
构成前提：两个电极中至少有一个可以 和电解质溶液自发地发生氧化还原反应.
(1)活动性不同的金属（或一种金属和一种 非金属导体）作电极。
(2)两电极插入电解质溶液中。 (3)形成闭合回路。（两电极外线用导线
连接，可以接用电器。）
下列哪些装置能构成原电池？
√√
(分析)
√
什么是盐桥？
【议一议】原电池的设计
❖设计中需要关注的问题： ❖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
请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag
设计成一个能产生稳定电流的原电池装 置，并写出两个电极上的电极反应。
提 （1）装置可采用烧杯和盐桥
FeCl3溶液
2、请判断右边原电池的正、负极？
并写出电极反应式
Mg
提示： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
A
Al
稀N硫aO酸H溶溶液液
思考与交流：
若将此装置中 的锌电极换成 铁电极，则电 流表的指针偏 转幅度有何变 原电池输出电能的能力：化？
首先取决于组成原电池的反应物的 氧化还原能力； 其次装置设计的合理性以及影响电 极反应的条件也是重要因素
原电池原理讲课用
燃料电池
定义
燃料电池是一种通过化学反应产 生电能的装置，需要连续添加燃
料和氧化剂才能持续发电。
特点
燃料电池具有高能量密度和高效
燃料电池广泛应用于汽车、航天 器、备用电源等领域。
太阳能电池
定义
太阳能电池是一种利用太阳能转换为电能的装置。
特点
太阳能电池具有环保、可再生、长期使用等优点， 但受天气和地理位置影响较大。
了使用体验。
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总反应
原电池的总反应是正极 和负极反应的叠加。
04 原电池的应用
能源存储和转换
能源存储
原电池可以作为能源存储设备，将电能转化为化学能储存起来，需要时再将化 学能转化为电能输出。例如，可充电电池就是一种常见的原电池应用。
能源转换
原电池还可以用于将其他形式的能量转换为电能。例如，燃料电池通过化学反 应将燃料的化学能转换为电能。
缺点
01
02
03
04
有限的能量密度
相比于燃料电池，原电池的能 量密度较低，需要更大的体积 和重量来储存相同量的能量。
有限的寿命
原电池的寿命有限，需要定期 更换，增加了使用成本和维护
工作量。
对环境的影响
一些原电池中的化学物质对环 境有害，处理不当可能造成环
境污染。
充电时间长
相比于一些快速充电的设备， 原电池的充电时间较长，影响
01
02
03
正极和负极
正极和负极是原电池的两 个关键部分，它们由不同 的金属或非金属材料组成。
电解质
电解质是连接正极和负极 的媒介，它能够传递离子， 使电流得以形成。
隔膜
原电池课件
[解析] 首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu－2e－===Cu2＋，2Ag＋＋2e－===2Ag，然后结合原电池 的电极反应特点分析可知，该电池的负极材料为 Cu，正极材料为 Ag。原电池由两个半电池组成，铜和铜 盐溶液组成铜半电池，银和银盐溶液组成银半电池，中间通过盐桥连接起来。
[探规寻律] 原电池的设计方法——“两极一液一连线” (1)根据电池总反应写出电极反应式。 (2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去 电子，因此负极一般是活泼的金属材料，所以正极和负极不能用同一种材料，两个电极可以是活泼性不同 的两种金属，或一种金属和非金属。例如，铜锌原电池中，锌板作电池的负极，铜板作电池的正极。 (3)电解质溶液的选择：电解质溶液是为负极提供放电的物质，因此，电解质溶液一般要能够与负极发 生反应。例如：Zn-Cu-稀 H2SO4 形成的原电池中，Zn 与稀 H2SO4 能发生氧化还原反应。 (4)形成闭合回路。
正__极__反_应__：__2_F_e_3_＋_＋__2_e_－_=_=_=_2_F_e_2＋____负__极__反_应__：__C__u_－__2_e_－=_=_=__C_u_2_＋__。
解析 (1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子，肼在负极上被氧化转化为无污染的氮气和 H2O。
(2)相当于氮气和氢气先合成氨，然后结合盐酸生成氯化铵。 (3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子，从而设计成原电池证明该结论。
原电池讲课稿
实验4
将锌片和铜片平行插 将锌片和铜片用导线连接， 入盛有稀硫酸的烧杯 插入盛有稀硫酸的烧杯中， 中。 在导线之间接入小灯泡。
实验现象
锌片减少，且有气泡 锌片减少，铜片上有气泡， 小灯亮
思考问题 寻找答案
问题1：反应中哪种物质失去电子？哪种物质得到 电子？ 问题2：电子从Zn到溶液中H＋经历了哪种途径 问题3：导线在这个过程中起到什么作用？ 问题4：小灯泡在这个过程中起什么作用？
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下列装置哪些属于原电池，请说明理 由。如是，请指出正极、负极。
A
Zn Cu
A
Al
Ag 生铁 Cu Zn
甘油
AgNO3
盐酸
H2SO4
(1)
(2)
(3)
(4)
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实验二微观原理
原电池教案讲义
《原电池》教案教学目标1.知识与技能：了解原电池的定义；了解原电池的构成条件并学会判断原电池的正负极；了解原电池的化学原理；初步养成学生利用实验发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2.过程与方法：通过观察、分析实验现象的研究过程，初步学会通过本质看现象的化学研究方法。
3.情感态度与价值观：初步养成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，养成学生的团队协作精神。
二．教学重点和难点1.教学重点：原电池的构成条件及化学原理2.教学难点：原电池的化学原理三．教学用品锌片、铜片、碳棒、稀硫酸（1mol/L ）、饱和氯化钠溶液、无水酒精（99%）、导线、电流表、培养皿、洗瓶、烧杯等。
四．教学方法：1．教法：多媒体辅助法，实验探究法等 2．学法：小组合作学习法 五．教学流程展示 电池图片引入课题创设情景：医院案例引入本节要点探究一什么是原电池？学生观察、分析实验，得出结论。
演示实验六．教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创【创设情景】冬天来了，天气转冷，要多注意身体。
如果感冒，及时去医院就诊，我们去病人板书原电池定义探究二：原电池构成条件实验得出结论学生归纳原电池构成条件学生动手做水果电池探究三：原电池的化学原理是什么？巩固练习首尾呼应，给格林太太开处方布置作业总结原电池化学原理原电池应用学生总结，谈在本节课得到的收获。
讨论小组讨论，结合教材，分析问题。
电极反应观看Flash动画电池的构成条件第一个由老师来作演示实验【提问】原电池中存在两个活泼性不同的电极，那么锌片和铜片哪极作正极，哪极作负极？【演示实验】用一干电池连接电流计，观察电流计指针偏转方向。
测铜锌原电池时，观察电流计指针偏转反向，确定Zn片,Cu片的正负极是怎样的？【讲解】象锌这种较活泼的金属作负极，象铜或石墨等较不活泼的金学生作实验，通过实验得出结论。
形成条件一：活泼性不同的两个电极学生观察实验得出结论。
测干电池时，电流计指针偏向正极方向。
原电池一对一讲义
原电池一对一讲义二、常见重要知识点一、化学能与电能的相互转化化石燃料燃烧蒸汽发电机1.火力发电：化学能热能机械能电能（氧化还原反应）化学电池2.化学电源：化学能电能原电池的原理（氧化还原反应）原电池能量转换（实质）化学能→电能的装置。
（两极分别发生氧化还原反应，产生电流）锌铜原电池电极名称负极（电子流出的一极）正极（电子流入的一极）材料较活泼金属（Zn）较不活泼金属(Cu)金属(Fe) 非金属（C）金属（Pb）金属氧化物（PbO2）电解液通常和电极反应。
构成条件两极、一液、一线、一反应①两个活泼性不同的金属②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液④能自发地进行一个氧化还原反应负极（Zn）：Zn - 2e- = Zn2+(氧化反应)正极（Cu）：2H+ + 2e- = H2↑(还原反应)总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑该氧化还原反应的化学能离子迁移池内阳离子向正极作定向移动，阴离子向负极作定向移动。
（池内）电流：由负极到正极。
电子迁移（池外）电子流动：由负极到正极（池外）电流：由正极到负极。
转变为电能。
重要应用制作电池、防止金属被腐蚀、提高化学反应速率干电池、铅蓄电池、新型高能电池、二、发展中的化学电源：几种常见电池和新型燃料电池1.干电池2.充电电池3.燃料电池归纳如下表：化学反应特点锌—锰电池（一次电池）负极：（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2锌银电池Zn|KOH|Ag2O（一次电池）锌银电池Zn|KOH|Ag2O负极：Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O正极：Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH-总反应：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池等铅蓄电池（充电电池）负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 ==== 2PbSO4 + 2H2O锂电池新型电池（充电电池负极：Li – e--=Li+正极：MnO2+2e-=MnO2-总反应：Li+ MnO2=LiMnO2温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间缓慢下降，可预示电池使用寿命。
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原电池一、知识回顾：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④存在自发进行的氧化还原反应3、电子流向：外电路：负极一一导线一一正极内电路：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 T (较不活泼金属)总反应式：Zn+2H +=zn2++H2 f5、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电极溶解的一极为负极②电极增重或有气泡一极为正极燃料电池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：2f—4e- =4H+正极：02+ 4e- +4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时：负极：2H2 + 40H —4e-= 4Hz0 正极：O2+ 2H2O + 4 e-= 40H另一种燃料电池是用金属铂片插入K0H溶液作电极，又在两极上分别通甲烷燃料和氧气作氧化剂。
电极反应式为：负极：CH4+ 10OH ——8e_= CO32-+ 7H2O; 正极：4出0 + 2O2+ 8 e-= 8OH-。
电池总反应式为：CH4+ 2O2+ 2KOH = K2CO3 + 3H2O3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低二、教学过程：例1 .有关右图所示原电池的叙述不正确的是(A •电子沿导线由Cu片流向Ag片B .正极的电极反应是Ag++e =AgC. Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D. 盐桥中盛装的是含琼脂的饱和氯化钾溶液，钾离子流向银半电池变式1关于如图所示的原电池，下列说法正确的是()A .电子从铜电极通过检流计流向锌电极B .盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移C .锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D .铜电极上发生的电极反应是2H* +2e ===H 2 f变式^关于原电池的说法，正确的是（）A •在正极上发生氧化反应B•某电极上有氢气产生，则此电极为正极C •在外电路电子流出的为正极D •在负极上发生还原反应例2. X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。
X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W T Z; X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，W、Y相连时，W极发生氧化反应。
据此判断四种金属的活动顺序是（）A . X>Z>W>Y B. Z>X>Y>W C. X>Y>Z>W D. Y>W>Z>X例3•利用反应Zn + 2FeCl3===ZnCI 2+ 2FeCb设计一个原电池。
画出实验装置图，并指出正极材料为_________________ 电极反应式为_________________________ ;负极材料为__________ ，电极反应式为 ______________________________ <例4•写出CH4燃料电池分别在酸性、碱性条件下各电极反应式变式分别写出酒精燃料电池、N2H4燃料电池在酸性与碱性条件下的电极反应式三、综合小结1、如何判断原电池的正负极和电流、电子的流向;2、燃料电池的电极反应式的书写步骤3、原电池的应用与计算四、课后练习1 •暖宝宝（如图所示）采用的是铁的氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当A •负极B •正极C •阴极D •阳极C •把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到发生反Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能应而Fe被钝化D . Zn—Cu原电池工作过程中，溶液中H*向负极作定向移动5. ［双选题］铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是（）A .正极反应为：Zn —2e ===Zn 2+B .电池反应为：Zn+ Cu2+ ===Zn2+ + CuC .在外电路中，电子从负极流向正极D .盐桥中的K +移向ZnSO4溶液6 .以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。
关于该电池的叙述正确的是A .该电池能够在高温下工作B .电池的负极反应为：C6H1206+ 6H2O—24e—==6CO 2 T+ 24H +C .放电过程中，H*从正极区向负极区迁移D .在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成CO2气体22.4 L7. 可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCI溶液或NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。
下列说法正确的是A .以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2 + 2H2O+ 4e—= 4OH —B .以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al + 3OH ——3e—= AI（OH）3 JC.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D .电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极8. —种新型燃料电池，一极通入空气，另一极能通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2—.下列对该燃料电池说法正确的是A .在熔融电解质中，O2_由负极移向正极B .这种电池是一种将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置C .通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+ 4e—= 2O2—D .通丁烷的一极是正极，电极反应式为：C4H10+ 26e + 1302= 4C6+ 5H2O9 .燃料电池的突出优点是将化学能直接转变为电能，而不经过热能这一中间环节，能量利用率高，已应用于宇宙飞船、航空站及潜水中。
氢氧燃料电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。
已知该电池的正极反应为：O2+ 2CO2 + 4e——==2CO32-。
下列叙述正确的是（）A .放电时CO32-向正极移动B .放电时OH —向负极移动C .负极反应为H2 + CO32-—2e-==H 2O + CO2D .当该电池产生的水蒸气折算成标准状况下的体积为22.4L时，转移电子4mol10.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。
该电池负极反应为A . H2+ 2OH — = 2H2O+ 2e—B . O2+ 4H + + 4e—= 2H2OC. H2= 2H + + 2e— D . O2+ 2H2O+ 4e—= 4OH —11 •氢氧燃料电池以氢气作还原剂，氧气作氧化剂，电极为多孔镍，电解质溶液为 30%的氢氧化钾溶液。
以下几种说法，正确的组合是()①正极反应为 02 + 4e + 4H*===2H 2O②负极反应为 2H 2+ 4OH -4e ===4H 2O③电池工作时正极区 pH 升高，负极区pH 下降 ④电池工作时溶液中的阴离子移向正极 12.依据氧化还原反应： 2Ag (aq) + Cu(s)===Cu 2 (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 __________ ;电解质溶液 Y 是 ____________________ 。
⑵银电极为电池的 ________________ 极，发生的电极反应为 _____________________________ ; X 电极上发生的电极反应为 (3)外电路中的电子是从 ________ 极流向 ________ 极。
13.由A 、B 装置现象 二价金属A 不断溶解 C 的质量增加 A 上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1) 装置甲中负极的电极反应式是 __________________________________________________ 。
(2) 装置乙中正极的电极反应式是 __________________________________________________ 。
⑶装置丙中溶液的pH _________ (填 变大” 变小”或 不变”。
⑷四种金属活泼性由强到弱的顺序是 _______________________________________________ 。
14. 将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
(1)锌片上发生的电极反应： _____________________________________________________ ；银片上发生的电极反应： ____________________________________________________ 。
⑵若该电池中两电极的总质量为 60g ,工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为计算：① 产生氢气的体积(标准状况)为 ___________________________________________________ ; ② 线路中转移电子的物质的量为 __________________________________________________ 。
15.(1)氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均为2H 2+ 02= 2H 2O .① 酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸，其正极反应式可表示为： _____________________________ ② 碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱，其负极反应式可表示为：_____________________________ 。
(2)将铂丝插入KOH 溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池。
① 通入甲烷的一极为 _________ ，电极反应式为 _② 通入氧气的一极为 _________ ，电极反应式为 _________________________________________ , ③ 总反应式为 ________________________________________ 。
16.航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用 H 2、CH 4、CO 、C 2H 5OH 等可燃物质与O 2 一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能。