化学反应能量转化的重要应用-化学电池课件
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(3)原电池中负极一定参加化学反应( × )
提示 原电池中并不是所有的负极都参加化学反应，如氢氧燃料电池中两个 电极都是铂电极，做负极的金属铂并没有参加化学反应。
(4)原电池外电路中电子的流向是由正极流向负极( × )
提示 外电路中电子是由负极经导线流向正极。
(5)原电池工作时，在负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应( √ )
提示 稀硫酸中存在自由移动的离子，起到传导电荷的作用，如换成乙醇， 则电流表指针则不会偏转，因为乙醇为非电解质，无自由移动的离子，无法 传导电荷，无法形成闭合回路，故电流表指针不会偏转。
2.某实验兴趣小组按下图所示装置进行实验 (1)该小组完成实验后，在读书卡片上记录如下： 卡片：NO.1 实验后记录： ①Fe为正极，Cu为负极 ②Cu2＋向负极移动 ③电子流动方向：Fe→导线→Cu ④Fe上析出大量红色物质 ⑤正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ ⑥若有0.2 mol电子流过导线，则产生Cu为6.4 g 关于卡片上的描述合理的是__③__⑥__。
(1)燃料电池在工作时，H2和O2并没有接触，为什么在线路中会形成电流？ 提示 H2和O2在两个石墨电极上得失电子能力不同，在两个电极上形成电势 差，H2在左侧石墨电极失去电子，电子在电势差的作用下经导线流向右侧石 墨电极，氧气在右侧石墨电极上得到电子，从而形成电流。
(2)稀硫酸在原电池中起到什么作用？如果换成乙醇，电流表指针还能偏转吗？
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、原电池及工作原理 二、发展中的化学电源
原电池及工作原理
YUAN DIAN CHI JI GONG ZUO YUAN LI
01
初识氢氧燃料电池
实验过程中，电流表指针发生明显偏转，燃料电池中发生反应 2H2 + O2 =2H2O
栏目导航
【自主学习】（5分钟） 1.原电池是什么装置？ 2.原电池有哪些部分组成？
提示 氢氧燃料电池中，H2做还原剂，为负极反应物，但氢气为气体，不能 做负极材料，只能选择铂棒或碳棒等固体导体做负极材料。
知识拓展：原电池原理的应用
1．设计原电池 (1)定：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。 (2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。 还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)； 氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。 (3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极 稳定的金属或能导电的非金属。
发展中
的化学电源
02
二 发展中的化学电源
同学们上网搜集资料 5分钟，展示
判断正误
(1)对所有的化学反应，都可以设计成原电池( × )
提示 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，如复分解反应，H2SO4＋ 2NaOH===Na2SO4＋2H2O，就不能设计为原电池。
(2)原电池中，一定是还原剂做负极材料( × )
3.原电池中各部分的作用是什么？
4.组装原电池需要哪些条件？
归纳总结
—负极发生氧化反应—
—原理—
—电子由负极经导线流向正极
—正极发生还原反应—
原
电
两个电极：一般情况，相对活泼的金属做负极，相
池
对不活泼金属(或导电的非金属)做正极
一个溶液：两电极插入电解质溶液中 —构成—
一个回路：用导线连接成闭合回路
(2)如把Cu电极换成碳棒，电流表的指针还偏转吗？ 提示 把Cu换成碳棒，电流表的指针和原来偏转方向相同。 (3)该原电池工作时，Fe电极失去的电子总数与Cu电极得到的电子总数有何 关系？ 提示 原电池工作时，Fe电极上Fe所失电子总数等于Cu电极上Cu2＋所得电 子总数。
3.在下图的装置中，属于原电池且有电流产生的是___④__⑦__⑧__⑨___。
第2章 第2节 化学反ຫໍສະໝຸດ 与能量转化核心素养发展目标
1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如 何转化的，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池，培养严谨求实的科学探究与 创新意识。 3.了解常见的化学电源，体会开发高能新型电池的重要性，增强科学态度与 社会责任。
解析 在该原电池中，Fe为负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－ ===Fe2＋；Cu为正极，Cu2＋在Cu电极上发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋ 2e－===Cu，外电路中电子由Fe电极经导线流向Cu电极，溶液中Cu2＋向正极 (Cu电极)移动，由电池总反应式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，当有0.2 mol电 子转移时，则会生成0.1 mol Cu，即6.4 g，综上所述③和⑥正确。
当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时： a. 锌原子 失去电子被氧化为 Zn2＋ 进入溶液 电极反应为Zn－2e－===Zn2＋ 解释 b.电子由 负极 通过导线流向_正__极___ c.溶液中的 H＋ 从 铜片 上获得电子被还原为_氢__气___ 电极反应为2H＋＋2e－===H2↑ 电子在导线上及离子在溶液中做定向移动，形成电流
两种活动：电子经导线由负极流向正极电解质溶液
中：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
3.设计简单的原电池 已知Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设计一套原电池装置，将化学 能转化为电能。 思路：
画出装置图
一：【合作探究】：工作原理(以铜锌原电池为例)
装置
现象 结论
铜片上有 气泡 产生，锌片不断 溶解 ，灯泡发__亮__ 导线中有 电子通过，化学反应中化学能转化为__电__能__
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思维建模
工作原理(以铜、锌原电池为例)
判断正误
(1)原电池是电能转化为化学能的装置( × )
提示 原电池是利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。
(2)将铜片和锌片用导线连接插入任何溶液中，电流表指针都会偏转( × )
提示 只有溶液为电解质溶液时，才能形成闭合回路，电流表指针才会偏转。
提示 原电池工作时，物质在负极上失去电子，发生氧化反应，电子经导线 流向正极，溶液中的阳离子在正极上得到电子，发生还原反应。
(6)原电池在工作时，电子可以通过电解质溶液形成电流( × )
提示 电子只能由电池负极经导线流向正极，溶液中是电解质中的阴、阳离 子定向移动形成电流。
理解应用 1.下图为氢氧燃料电池构成要素图，试回答下列问题：
提示 原电池中并不是所有的负极都参加化学反应，如氢氧燃料电池中两个 电极都是铂电极，做负极的金属铂并没有参加化学反应。
(4)原电池外电路中电子的流向是由正极流向负极( × )
提示 外电路中电子是由负极经导线流向正极。
(5)原电池工作时，在负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应( √ )
提示 稀硫酸中存在自由移动的离子，起到传导电荷的作用，如换成乙醇， 则电流表指针则不会偏转，因为乙醇为非电解质，无自由移动的离子，无法 传导电荷，无法形成闭合回路，故电流表指针不会偏转。
2.某实验兴趣小组按下图所示装置进行实验 (1)该小组完成实验后，在读书卡片上记录如下： 卡片：NO.1 实验后记录： ①Fe为正极，Cu为负极 ②Cu2＋向负极移动 ③电子流动方向：Fe→导线→Cu ④Fe上析出大量红色物质 ⑤正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ ⑥若有0.2 mol电子流过导线，则产生Cu为6.4 g 关于卡片上的描述合理的是__③__⑥__。
(1)燃料电池在工作时，H2和O2并没有接触，为什么在线路中会形成电流？ 提示 H2和O2在两个石墨电极上得失电子能力不同，在两个电极上形成电势 差，H2在左侧石墨电极失去电子，电子在电势差的作用下经导线流向右侧石 墨电极，氧气在右侧石墨电极上得到电子，从而形成电流。
(2)稀硫酸在原电池中起到什么作用？如果换成乙醇，电流表指针还能偏转吗？
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、原电池及工作原理 二、发展中的化学电源
原电池及工作原理
YUAN DIAN CHI JI GONG ZUO YUAN LI
01
初识氢氧燃料电池
实验过程中，电流表指针发生明显偏转，燃料电池中发生反应 2H2 + O2 =2H2O
栏目导航
【自主学习】（5分钟） 1.原电池是什么装置？ 2.原电池有哪些部分组成？
提示 氢氧燃料电池中，H2做还原剂，为负极反应物，但氢气为气体，不能 做负极材料，只能选择铂棒或碳棒等固体导体做负极材料。
知识拓展：原电池原理的应用
1．设计原电池 (1)定：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。 (2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应。 还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)； 氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。 (3)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极 稳定的金属或能导电的非金属。
发展中
的化学电源
02
二 发展中的化学电源
同学们上网搜集资料 5分钟，展示
判断正误
(1)对所有的化学反应，都可以设计成原电池( × )
提示 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，如复分解反应，H2SO4＋ 2NaOH===Na2SO4＋2H2O，就不能设计为原电池。
(2)原电池中，一定是还原剂做负极材料( × )
3.原电池中各部分的作用是什么？
4.组装原电池需要哪些条件？
归纳总结
—负极发生氧化反应—
—原理—
—电子由负极经导线流向正极
—正极发生还原反应—
原
电
两个电极：一般情况，相对活泼的金属做负极，相
池
对不活泼金属(或导电的非金属)做正极
一个溶液：两电极插入电解质溶液中 —构成—
一个回路：用导线连接成闭合回路
(2)如把Cu电极换成碳棒，电流表的指针还偏转吗？ 提示 把Cu换成碳棒，电流表的指针和原来偏转方向相同。 (3)该原电池工作时，Fe电极失去的电子总数与Cu电极得到的电子总数有何 关系？ 提示 原电池工作时，Fe电极上Fe所失电子总数等于Cu电极上Cu2＋所得电 子总数。
3.在下图的装置中，属于原电池且有电流产生的是___④__⑦__⑧__⑨___。
第2章 第2节 化学反ຫໍສະໝຸດ 与能量转化核心素养发展目标
1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如 何转化的，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池，培养严谨求实的科学探究与 创新意识。 3.了解常见的化学电源，体会开发高能新型电池的重要性，增强科学态度与 社会责任。
解析 在该原电池中，Fe为负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－ ===Fe2＋；Cu为正极，Cu2＋在Cu电极上发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋ 2e－===Cu，外电路中电子由Fe电极经导线流向Cu电极，溶液中Cu2＋向正极 (Cu电极)移动，由电池总反应式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，当有0.2 mol电 子转移时，则会生成0.1 mol Cu，即6.4 g，综上所述③和⑥正确。
当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时： a. 锌原子 失去电子被氧化为 Zn2＋ 进入溶液 电极反应为Zn－2e－===Zn2＋ 解释 b.电子由 负极 通过导线流向_正__极___ c.溶液中的 H＋ 从 铜片 上获得电子被还原为_氢__气___ 电极反应为2H＋＋2e－===H2↑ 电子在导线上及离子在溶液中做定向移动，形成电流
两种活动：电子经导线由负极流向正极电解质溶液
中：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动
3.设计简单的原电池 已知Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，设计一套原电池装置，将化学 能转化为电能。 思路：
画出装置图
一：【合作探究】：工作原理(以铜锌原电池为例)
装置
现象 结论
铜片上有 气泡 产生，锌片不断 溶解 ，灯泡发__亮__ 导线中有 电子通过，化学反应中化学能转化为__电__能__
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思维建模
工作原理(以铜、锌原电池为例)
判断正误
(1)原电池是电能转化为化学能的装置( × )
提示 原电池是利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。
(2)将铜片和锌片用导线连接插入任何溶液中，电流表指针都会偏转( × )
提示 只有溶液为电解质溶液时，才能形成闭合回路，电流表指针才会偏转。
提示 原电池工作时，物质在负极上失去电子，发生氧化反应，电子经导线 流向正极，溶液中的阳离子在正极上得到电子，发生还原反应。
(6)原电池在工作时，电子可以通过电解质溶液形成电流( × )
提示 电子只能由电池负极经导线流向正极，溶液中是电解质中的阴、阳离 子定向移动形成电流。
理解应用 1.下图为氢氧燃料电池构成要素图，试回答下列问题：