选修四第四章第一节原电池第二课时
人教高中化学选修4课件：第4章 电化学基础
练习：把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若
a、b相连时，a为负极；
a ＞b
c、d相连时，电流由d到c；
c＞d
a、c相连时，c极产生大量气泡，
a＞c
b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。
d＞b
则四种金属的活泼性顺序为： a＞c ＞ d ＞ b 。
原电池原理应用：
(2)比较反应速率 当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制H2时, 纯Zn反应不如粗Zn跟酸作用的速率快。
负极
e-
正极
A
Zn-
Cu
Zn2+
负极
H+ H+ SO42-
阳离子
阴离子
正极
组成原电池的条件
1.内部条件：能自发进行氧化还原反应 2.外部条件：
（1）有两种活泼性不同的金属（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。
两极一液成回路，氧化还原是中心
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
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）
2.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。
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，
将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。
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。
人教版高中化学选修4教案：第四章第一节原电池
第四章电化学基础第一节原电池一、教材分析本节课选取人教版化学选修4《化学反应原理》第四章第一节，本课以必修化学2第二章第二节“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理。
教材的设置体现了学习知识的阶梯性，更加关注学生的化学专业知识和科学素养的提升。
在必修部分只要求学生能举例说明化学能与电能之间的转化，在选修部分则进一步要求学生指导原电池的工作原理并能设计原电池。
本节课教学内容中，从双液锌铜原电池入手，通过一个盐桥的设置，将氧化反应和还原反应分离开来。
这对学生而言不仅仅是装置的改进，更是对氧化还原反应思维方式的转变，也是学生学习最困难的地方。
学生通过将原电池的工作原理进行应用，设计原电池，加深了学生对原电池的理解。
学生对电化学知识，对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望，要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
原电池是将化学能转化为电能的重要装置，小到手机、心脏起搏器，大到交通工具、人造卫星、宇宙飞船都离不开原电池。
原电池的工作原理不仅再现了氧化还原反应中能量的转化和守恒规律，也为金属的防护提供了理论依据。
因此本节是电化学的基础知识，也是本章的重点内容，学好本节知识，具有比较重要的现实意义和理论意义。
二、教学目标1、知识与技能(1)知道原电池的工作原理。
(2)能够根据原电池的形成条件设计原电池。
(3)能书写简单的电极反应和电池反应方程式。
2、过程与方法(1)通过对原电池模型的建立，让学生体会原电池的工作原理并加以简单应用。
(2)通过对原电池的了解，进一步深化对原电池构成条件和工作原理的理解。
(3)通过实验探究，使学生学会科学的研究方法，善于在体验过程中发现问题。
3、情感态度价值观(1)通过对能量之间的转换的学习和了解，使学生了解化学对我们的生产、生活带来的便利，激发学生学习化学的兴趣。
(2)通过能量的守恒和电子的守恒等守恒思想的建立，使学生进一步体验守恒的思想。
选修4第四章第一节原电池
× 第四章 电化学基础第一节 原电池一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§ 原电池一、原电池实验探究讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤现 象 1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？5、电子流动的方向如何？讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。
问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑讲：为什么会产生电流呢？答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。
选修四第四章第一节《原电池》
选修四第四章第一节《原电池》广州市南海中学马俊教学目标1．知识与技能：（1）知道简单原电池的不足，认识双液原电池,进一步了解原电池的工作原理（2）理解盐桥的作用（3）能够写出原电池的电极反应和原电池总反应方程式（4）利用氧化还原反应原理设计简单原电池2．过程与方法：（1）在分析原电池工作原理以及盐桥作用时，通过对电子、离子流动方向的分析，使学生学会运用微粒观解释问题的方法。
（2）通过实验探究原电池如何提供持续、稳定电流的过程，培养“发现问题→分析问题→提出假设→实验验证”基本的科学素养，提高实验探究能力（3）通过在对简单原电池和双液原电池比较学习中，让学生学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工的方法，并让学生感受化学知识的延续性、发展性。
（4）通过让学生利用氧化还原反应设计原电池的活动，培养学生知识的迁移能力。
3．情感态度与价值观：（1）在探究学习的过程中，培养“实践出真知”、严谨治学的科学观。
（2）在合作学习的过程中，体验团队智慧的力量，培养互相合作的精神。
教学重点和难点：本节教学重点：进一步了解原电池的工作原理，在这个基础上能够正确写出原电池的电极反应式，并会设计简单原电池。
本节教学难点：原电池的电极反应式，盐桥的作用，原电池的设计。
课时安排 1课时【复习引入】请同学们根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池。
设计时思考：⑴正负极材料、电解质溶液的选择？⑵画出装置草图。
在图上标明电子流向，电流流向，离子移动方向⑶写出两极反应式；⑷预测实验现象。
【学生活动】思考、表达【投影学生答案、分析、归纳、更正】(1)(2)电子流向：电子从Zn经导线流到Cu电流流向：电流从Cu经外电路到Zn离子移动方向：SO42-向负极Zn迁移，Cu2+向正极Cu迁移(3)负极：Zn - 2e - = Zn 2+（氧化反应）正极：Cu 2+ + 2e - = Cu （还原反应）(4)预测实验现象：小灯泡亮（或电流计指针偏转），在铜片表面有新的红色铜析出，锌片表面逐渐溶解【教师演示实验】【学生活动】 学生观察实验，补充实验现象小灯泡开始很亮，但迅速变暗，在铜片表面有新的红色铜析出，锌片上也有气泡冒出，锌逐渐溶解，随着时间的延续，锌片上有红色的物质。
人教版化学高中选修4第四章第一节--原电池
2、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。
化合价升高失2e-
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价降低得2e-
电极反应式：
负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正C极u：2Ag+ + 2e- = 2 ACg
（3）电解质溶液和电极材料的选择 （电池的电极必须导电）
电解质溶液一般要能够与负极发生 反应。但若是两个半反应分别在两个 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。
由于锌片与硫酸铜溶液直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
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？
（可以）
（可以）
（可以）
（不可以）
（是2_负） __当_极电，解其质电溶极液反为应C为uS_OZ_4溶_n_液_－_时_2_e：__-_Z=_n_Z电，n极2+ 该反应是__氧___化___反应；Cu电极是__正__极， 其电极反应为__C_u_2_+_+__2_e__-__=__C,该u反应是__还___原____反应.
原电池的工作原理
在整个装置的电流回路中，溶液中的电 流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电 子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液 因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则 由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多 而带负电荷。溶液不保持电中性，这两 种因素均会阻止电子从锌片流向铜片， 造成电流中断。
人教版 选修4 高二化学 第四章 第一节原电池 第2课时电极方程式的书写
PbSO4（aq）
+2
正 极： PbO2 (s)+ 2e－+ 4H+(aq) +SO42-(aq)＝ PbSO4(a+q) 2H2O (l)
总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电反应： 阴极：PbSO4（aq）+2e-=Pb（s）+SO42-(aq)
2、根据电极材料判断正负极
（2）一种电极是金属材料，另一种是非金属材料， 则金属材料为负极，非金属为正极。
负极（Mg）：Mg－2e＝Mg2＋ 正极（C）：2H++2e- ＝H2 ↑
﹣ ﹢ Mg A C
总反应：Mg+2H+＝Mg2＋+ H2↑
H2SO4 溶液
2、根据电极材料判断正负极
（3）一种电极是金属材料，另一种是金属化合物材 料，则金属材料为负极，金属化合物为正极。
《选修4》第四章 电化学基础
第一节 原电池
第二课时 原电池正负极的判定及电极反应方程式的书写
一、电极方程式
我们一般用离子反应方程式表示原电池正负 极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。
1、根据反应原理确定正负极
总反应：Zn+Cu2+＝Zn2＋+ Cu
一般先写负极，所以可表示为： 负极（Zn）：Zn－2e-＝Zn2＋ （氧化） 正极（Cu）：Cu2++2e- ＝Cu （还原）
-x
负 极：LixC6 - Xe－ ＝ C6 +XLi+
C6
正 极：Li(1-x)CoO2 +XLi+ +Xe－ ＝ LiCoO2
选修4第四章教案详细完美版
Zn Cu × 第四章 电化学基础第一节 原电池教学目标体验化学能与电能相互转化的探究过程教学重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
教学难点通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。
￥教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】§ 原电池一、原电池实验探究讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 实 验 步 骤 现 象1、锌片插入稀硫酸 ,2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样为什么《3、锌片的质量有无变化溶液中c (H +)如何变化4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写5、电子流动的方向如何讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。
问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑讲：为什么会产生电流呢|答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。
【最新精品教案】化学选修4第四章电化学基础(全章教案)讲解
第四章第一节原电池教学目标知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,了解设计原电池、选用正负极的原则,以及电极反应的概念。
过程与方法:1. 通过分组实验让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程,培养学生观察能力与分析思维能力;2. 实验引导学生掌握以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法 .情感态度与价值观:使学生进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。
教学重点:原电池的工作原理,写电极反应式和电池反应式。
教学难点:原电池的工作原理。
教学方法:实验探究法。
课时安排:1课时教学过程:[问题情境 ]1. 同学们在化学必修 2关于《化学能与电能》章节中,学习了原电池的基本原理和形成条件,那如果有下列两个装置能形成原电池吗?2.3. (依据学生的方案,肯定切实可行的方案,如在两烧杯间搭建盐桥。
[实验探究 ]在⑵装置中使用盐桥。
观察装置⑶的实验内容实验现象。
[学生 ]通过观察,记录并讲述实验现象。
[教师 ]归纳并板书实验现象: ①电流计指针偏转, 并指示电子是由锌片流向铜片;(1②锌片溶解质量减少;③铜片上有红色物质析出。
[结论 ]Cu-Zn-CuSO 4溶液构成了原电池, 发生了原电池反应, 并且锌为原电池的负极,铜为正极。
问题:1. 如何设法阻止溶液中的.......... Cu . . 2+. . 在负极锌表面还原以及能使⑶装置原 ................电池得到持续、稳定的电流呢?..............2. 若把装置⑶中左烧杯中的 CuSO 4溶液换成 ZnSO 4溶液可以吗? 实验 4-1观察,记录并讲述实验现象。
①盐桥存在时电流计指针偏转,且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变;②Zn 片溶解,无红色物质析出, Cu 片上有红色物质析出;③取出盐桥电流计指针回到零点。
[结论 ]Zn . . — . Cu . . — . ZnSO. . . . 4. 溶液.. — . CuSO. . . . 4. 溶液.. — . 盐桥构成了原电池,且能产生持 ..............续、稳定的电流....... ;取出盐桥时没有电流产生,不能形成原电池。
新课程化学选修4第四章第一节原电池
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在科研领域的应用
实验室仪器
在科研实验室中，许多精密仪器 依赖原电池提供电力，如质谱仪、 光谱仪等。这些仪器需要稳定的 电源以确保实验结果的准确性。
野外科学考察
在野外科学考察中，原电池为各 种仪器和设备提供电力，如GPS 定位仪、气象监测器等，帮助科
学家收集准确的数据。
生物医学研究
在生物医学研究中，原电池为实 验设备提供电力，支持细胞培养、
基因测序等重要实验的进行。
05 原电池的发展与未来展望
原电池的发展历程
伏打电池的发明
铅酸电池的发明
1800年，伏打发明了第一个可提供持续电 流的电源，即伏打电池。
1859年，普兰特发明了铅酸电池，成为电 动车和汽车的电源。
镍镉电池的发明
锂离子电池的发明
1950年代，镍镉电池问世，因其高能量密 度和可靠性而被广泛应用于便携式电子设 备。
新课程化学选修4第四章第一节原 电池
目录
• 引言 • 原电池的基本概念 • 原电池的种类与特点 • 原电池的应用 • 原电池的发展与未来展望 • 结论
01 引言
主题简介
原电池是化学电源的组成部分， 可以将化学能转化为电能。
原电池在日常生活、工业生产 和科学研究中有着广泛的应用， 如电池、电解、电镀等。
电池驱动的电子设备
手表和计算器
原电池在各种电子设备中广泛应用，如 遥控器、手机、笔记本电脑等。它们为 这些设备提供电力，使其正常工作。
许多手表和计算器使用原电池作为能 源，确保设备的精确计时和计算功能。
助听器
助听器中的原电池为电子元件提供电 力，使助听器能够将声音放大并传递 给佩戴者。
新人教版高中化学选修4-第4章第1节《原电池》课件
B．在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的电 极是正极。
C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电 极被还原。
D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极。
问题3：你可以从那些方面来判断原电池的正负极？
电极材料、离子移动方向、电子流向、 电流方向、氧化还原方面、实验现象等 等
④ 现象：Zn棒变细，Cu棒 变粗，蓝色溶液变 浅
[问题切入]
问题8：人们发现，按此方法设计的原电池，如果用它做 电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此 不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？
A
单液原电池
H2SO4 溶液 主要原因：负极与阳离子直接接触【说明】由于右图装置中Cu2+与 Zn直接接触，Zn失电子后， Cu2+可以直接在锌片上得到电子，所 以这种原电池的效率不高，电流在短时间内就会衰减。
＊根据组成原电池的两极材料判断：
一般活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
失电子发生氧化反应是负极， 得电子发生还原反应是正极。
＊根据电子移动方向或者电流的方向来判断：
电流是由正极流向负极； 电子流动方向是由负极流向正极。
1、已知反应 Cu ＋ 2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2 ， 请设计原电池，写出电极反应式。
强到弱的顺序为 (a>c>d>)b
有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、导线、 水果 （西红柿、苹果等）、电流计，请设计一个装置
使电流计指针发生偏转，并画出设计草图。
用水果和现有的实验器材试做水果电池
你知道吗？ 2380块橙子能给一个手机充电
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
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)
人教版高中化学选修四课件第一节原电池(第2课时)
2H2-4e-＝4H＋ 4H++4OH-＝4H2O
负极总反应:2H2-4e-+4OH-＝4H2O
正极:总反应－负极反应
O2+2H2O+4e-＝4OH-
3.复杂原电池电极方程式的书写
方法点拨：写电极方程式的时候，要根据“得电子显负电；失 电子显正电”的原则， 利用“电荷守恒”，通过巧用H＋、OH－和水写出电极方程式
第四章电化学基础
第一节原电池 （第二课时）
四、电极方程式的书写
1.简单原电池电极方程式的写法
CuC
A
①判断右边原电池的正、负极，并写出电极 反应式。 先写出总反应：即负极与电解质溶液反应
FeCl3溶液
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
拆成离子方程式 ： 3＋=Cu2＋+2Fe2＋ Cu+2Fe 根据化合价升降判断正负极 负极：Cu失电子Cu-2e-=Cu2+ 正极：Fe3+得电子2Fe3++2e-=2Fe2+
A
②请写出右边原电池的电极方程式。 MgAl
总反应方程式： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 拆成离子方程式： 2Al+2OH－+2H
2O=2AlO2 －+3H 2↑
NaOH溶液
根据化合价升降判断正负极
负极：Al，失e2Al-6e－＝2Al3+ 2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O 负极总反应：2Al+8OH-－6e－＝2AlO2-+4H2O
五、原电池原理应用：
(3)比较金属腐蚀的快慢 下列装置中四ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相同的Zn片，放置一段时间后腐 例 3： 蚀速率由慢到快的顺序是 (4 (2 (1) (3)
人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件 (2)
Zn
盐桥
Cu 电极反应：
负极： Zn－2e- =Zn2+；
正极：Cu2++2e- =Cu；
总反应： Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu。
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
锌半电池 铜半电池
学以致用
1.如图所示装置的叙述中，
正确的是（ C ）
A．铜是阳极，铜片上 有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少 C．铜离子在铜片表面被还原 D．电流从锌片经导线流向铜片
C
D
√× × ×
知识回顾
2.能否以反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 为原理设计原电池？
如何实现？
电流表
实验探究1
如右图连好装置，观 察现象，并做好记录。
锌片 铜片 电流表
CuSO4 溶液
现象 逐渐溶解 也有红色物质析出 有红色物质析出 指针偏转, 但偏转程度越来越小
氧化反应 Zn-2e-=Zn2+
原 电 池 工作原 理
(–)
A
(＋) 还原反应
Zn
Cu
Cu2++2e- =Cu
阳 离 子阴
e- 离
子
硫酸铜溶液
Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu
现象再分析
锌片 铜片 电流表
现象 逐渐溶解 也有红色物质析出 有红色物质析出 指针偏转 但偏转程度越来越小
想一想？
1、锌片上为什么有红色物质析出，电流表 指偏转程度为什么会越来越小？ 锌片所失电子是否全部形成电流？
原电池的定义： 将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
原电池反应的本质：氧化还原反应
化学选修4第四章第一节 原电池
【练习1】一个原电池的总反应离子方程式是Zn + Cu2+ =
Zn2++Cu,该反应的原电池正确组成是（ CD ）
正极 负极 电解质溶液
A
B C D
Zn
Cu Cu Fe
Cu
Zn Zn Zn
CuCl2
H2SO4 CuSO4 CuCl2
讨论：某原电池的总反应方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+， 能实现该反应的原电池是（ A B ）
负极： 氧化反应
e外电路
正极： 还原反应
判断下列原电池的正负极
Fe
G
C
Fe
G
Zn
Mg
G
Al
观察下面两个原电池，判断其正负极， 并思考他们与上面三组有什么区别。
Al
G
Cu
NaOH溶液
浓HNO3
四、原电池正负极的判断
（1）根据电极材料判断 (一般来说)
负极：活泼的金属 正极：活泼性较弱的金属或能导电的非金属
（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 。
第四章
电化学基础
第一节 原 电 池
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： 2、该原电池还有哪些缺点？ 从Cu2+得电子的路径分析 3、上述原电池该如何改进？ 从能量转化的角度分析 从开关闭合前后的能耗分析
理论上我们可以把任意的氧化还原反应设计成原电池
氧化反应：Cu-2e- = Cu2+
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
电池总反应
新课程化学选修4第四章第一节原电池
⑨ 浓硝酸 √
请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
负极：
（锌片） Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
正极：
（铜片） 2H++2e-=H2↑ 还原反应
稀H2SO4 反应方程式：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
实验探究
请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个原电池，并进行实验。
课堂练习
依据原电池的原理，按以下反应设计一个原电池装置，画出装置图。 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
银片
A 铜片
Ag
A Cu
AgNO3
AgNO3
CuSO4
能持续稳定产生电流的原电池
【归纳与总结】
原电池的设计思路
（1）以自发进行的氧化还原反应为基础 （2）把氧化还原反应分解为氧化反应和还原
稀硫酸 4√
稀硫酸 5√
【练习】 请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。
－ Mg
＋ Al
＋ Mg
－ Al
⑥ 稀硫酸 √
⑦ NaOH溶液 √
【练习】 请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。
－ Fe
＋ Cu
＋ Fe
－ Cu
⑧ 氯化铁 √
ZnSO4溶液
CuSO4溶液 铜锌原电池
实用性更强的原电池（第二代）
动画演示-----突破难点
相同点：都有导电性不同的两个电极;都能产生电 流；外电路均是电子的定向移动， 内电路均是离子的定向移动。 不同点：1中电流持续、稳定,两个半反应在不同 区域进行, 中间用盐桥连接.
人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.1 原电池(共12张PPT)
达标练习
教材 P73 习题
课后作业
学法 P105-106
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月3日星期日2022/4/32022/4/32022/4/3 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/32022/4/32022/4/34/3/2022 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/32022/4/3April 3, 2022 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
2. 工作原理
电极反应式的书写
(1)遵循离子方程式书写规则。 注意：生成难溶物沉积在电极上，不标“↓”。
(2)方法步骤 标变价→列物质→注得失→配守恒
负极：氧化反应，还原剂 − ne- ══ 氧化产物 正极：还原反应，氧化剂 + ne- ══ 还原产物 电池反应 = 负极反应式 + 正极反应式
注意：同时书写正负极反应式，以得失电子数 相等配平；书写单个电极反应式，化为最简整数比 。
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
例：写出下列装置的电极反应式
二、设计原电池
设计思路
1. 写出电极反应式 将Βιβλιοθήκη 知的氧化还原反应拆分为氧化反应和还原
反应两个半反应。 2. 确定电极材料
以两极反应原理为依据，确定电极材料。 如，发生氧化反应的物质为金属单质，可用该 金属直接作负极；用较不活泼的金属(或能导电的惰 性材料)作正极。 3. 确定电解质溶液 一般选用总反应式中的电解质溶液；若有盐桥 ，阳离子与电极相对应，电极不与电解质溶液反应
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原电池装置设计图
Cu
Ag
Cu
Ag
Cu(NO3)
2
AgNO3
AgNO3
练习2：利用此下列反应来设计原
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）
装置设 计图
Cu
-
内电路 盐桥的 作用？
2+ 2+ -
铜 半 电 池
负极：Zn －2e = Zn 正极：Cu + 2e = Cu
电池反应：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
在整个装置的电流回路中，溶液中的电 流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电 子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液 因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则 由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多 而带负电荷。溶液不保持电中性，这两 种因素均会阻止电子从锌片流向铜片， 造成电流中断。
练习1：利用以下反应设计原电池
化合价升高失2e-
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价降低得2e电极反应式：
负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag
电极：负极是Cu，正极可以是Ag或C等。
电解液： AgNO3 或者： Cu(NO3)2 、AgNO3
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象? Zn 电流计指针回到零点， 说明无电流， 未构成原电池。
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
实验探究
设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装 置.
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
实验探究
外电路
K+向哪极移动 Cl-向哪极移动
锌 半 电 池
改进措施？
将锌片与硫酸铜溶液隔离
二、实验探究
改进措施： 1、将锌片与硫酸铜溶液隔离
硫酸锌溶液 硫酸铜溶液
上述装置构成原电池了吗？为什么？ 怎样才能构成原电池呢？
不能。因为没有构成闭合回路。将两 份溶液通过某种装置连接起来。
改进措施2、架上盐桥连通两烧杯中的溶液
(1)在探究实验1的装置中架上盐桥连通, Zn 看有什么现象？ 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 是原电池装置;
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。）
实验探究
盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 （2）平衡电荷。
两个装置对比
1、原理是否相同 2、哪个更好，为什么？
二、由两个半电池组成原电池的工作原理
把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行， 再以适当方式连接，可以获得电流。
①在这类电池中，用还原性较强的物质作为 负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较 强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。 ②在原电池的内部（内电路），两极浸在电 解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而 形成内电路。
（4）内部条件：能自发进行氧化还 原反应。
二、实验探究
实验现象： 1、电流表指针发生偏 转， 但不稳定。 2、锌极上沉积一层有 色物质。原因是什么 呢？
思考：如何提高效率， 得到稳定的电流
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。
人教版选修4 · 化学反应原理 第四章 电化学基础
第一节 原电池 第二课时
潘淑芳
复习回顾
1、定义：原电池是将化学能转化为电 能的装置。 2、本质：发生氧化还原反应 3、形成条件：
形成条件
（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。
C
CuCl2
负极 盐桥
FeCl3
正极
电池符号： Cu︱ CuCl2‖ FeCl3 ︱ C
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。