高二化学课件 第一节 原电池
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第一节 原电池 第1课时(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
单液电池
化学反应与电能
原电池的组成
知识梳理
剖析：双液原电池的工作原理
负极
正极
化学反应与电能
知识梳理
剖析：双液原电池的工作原理 标明氧化反应和还原反应发生的区域
负极 氧化反应
正极 还原反应
化学反应与电能
知识梳理
剖析：双液原电池的工作原理
标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向
e-
e-
随着反应的进行 ZnSO4溶液中Zn2+离 子浓度增大，为使 ZnSO4 溶 液 保 持 电 中性，盐桥 中的 Cl会移向ZnSO4溶液
第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第1课时
知识导航
1
原电池的工作原理
2
原电池原理的应用
本节重点 本节难点
新课导入
现代生活离不开方便实用的化学电源，各种各样的化学电源都是依据原电池的原 理制造的。
知识梳理
原电池的工作原理
通过必修二的学习，我们已经知道，将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来组 成原电池，可以获得电流。
剖析：双液原电池的工作原理
ee-
ee-
Cl- K+
双液原电池解决了 电池自损耗的问题
Zn2+
Cu2+
化学反应与电能
知识梳理
总结：双液原电池的应用
应用一 加快化学反应速率 原因：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互干扰减 少，打破静电屏蔽效应，电子得以顺利从负极沿导线移向正极，使得反应速率增大。
化学反应与电能
知识梳理
总结：双液原电池的应用 应用二 比较金属活动性强弱
原理：一般情况下，两种金属分别作原电池的两极时，作负极的金属比较活泼，发生氧 化反应；作正极的金属的活泼性相对较差，发生还原反应。
4.1原电池 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1(共28张PPT)
出来。
ZnSO₄溶液
CuSO₄溶液
1.负极材料与电解质溶液分开为两池
2.负极池：负极材料及其对应的金属盐溶液 正极池：正极材料及电解质溶液
3.两池用盐桥相连
作用：
1. 连 接 内 电 路 2. 平 衡 电 荷
Zn
Cu
稀硫酸
原反应。试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式?
A电流表
盐桥
ZnSO₄溶液
CuSO₄溶 液
图4-1锌铜原电池示意图
例1、一个完整的氧化还原反应可以拆分，写成两个“半反应”式，一个是“氧化 反应”式，一个是“还原反应”式。如氧化还原反应：2FeCl₃+Cu =2FeCl₂+CuCl₂。
(1)可以写成氧化反应：Cu -2e-=Cu²+ 还原反应： 2Fe³++2e-=2Fe²+
形成条件三：必须形成闭合回路
形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
二、原电池
2.原电池工作原理
e-
外电路
导电原因：电子定向移动 电子流向： 负极 → 正极
e-
电势低→电势高
负 极 Zn
Cu 正 极
电子不下水，离子不上岸
+Zn²*H
so}so H
H₂ 稀硫酸
内电路
导电原因：离子定向移动 离子流向：“正向正，负向负”
练习2、如下图所示的原电池装置，X、Y 为两电极，电解质溶液为稀硫酸， 外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( C )
A.外电路的电流方向为：X→ 外电路→Y B.若两电极分别为Zn 和碳棒，则X 为碳棒，Y 为Zn C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y D.X极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应
ZnSO₄溶液
CuSO₄溶液
1.负极材料与电解质溶液分开为两池
2.负极池：负极材料及其对应的金属盐溶液 正极池：正极材料及电解质溶液
3.两池用盐桥相连
作用：
1. 连 接 内 电 路 2. 平 衡 电 荷
Zn
Cu
稀硫酸
原反应。试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式?
A电流表
盐桥
ZnSO₄溶液
CuSO₄溶 液
图4-1锌铜原电池示意图
例1、一个完整的氧化还原反应可以拆分，写成两个“半反应”式，一个是“氧化 反应”式，一个是“还原反应”式。如氧化还原反应：2FeCl₃+Cu =2FeCl₂+CuCl₂。
(1)可以写成氧化反应：Cu -2e-=Cu²+ 还原反应： 2Fe³++2e-=2Fe²+
形成条件三：必须形成闭合回路
形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
二、原电池
2.原电池工作原理
e-
外电路
导电原因：电子定向移动 电子流向： 负极 → 正极
e-
电势低→电势高
负 极 Zn
Cu 正 极
电子不下水，离子不上岸
+Zn²*H
so}so H
H₂ 稀硫酸
内电路
导电原因：离子定向移动 离子流向：“正向正，负向负”
练习2、如下图所示的原电池装置，X、Y 为两电极，电解质溶液为稀硫酸， 外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( C )
A.外电路的电流方向为：X→ 外电路→Y B.若两电极分别为Zn 和碳棒，则X 为碳棒，Y 为Zn C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y D.X极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应
4.1.1 原电池-高二化学课件(人教版2019选择性必修1)
NaOH(aq)
注意二： 所谓“活性不同的电极”还可以是电极上负载的物质活性不同。
思考与讨论4：思考下列装置是否构成原电池， 能构成则写出其中的电极反应及总反应式。
（负极） Fe
（正极）负极反应: Fe -2e-= Fe 2+ 正极反应: 2Fe3++2e-=2Fe2+ 总反应： 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+
（—）
（+）
②当电解质溶液为CuSO4溶液时：
Zn电极:__负__极，其电极反应为__Z_n_－__2_e_-_=__Z_n_2，+
该反应是_氧__化__反应； Cu电极:__正__极， 其电极反应为_C__u_2+__+_2_e_-_=__C__u_,该反应_还__原__反应.
C稀uHSO24S溶O液4
③√
CuSO4溶液
④
[复习回顾]
一、原电池原理
3、构成原电池的条件有哪些？
①有能自发进行的氧化还原反应
问题：是否一定要两种不同金属？
②两个活动性不同的电极 →电子导体
③电解质溶液(或熔融电解质) →离子导体 课本P93
[复习回顾]
一、原电池原理
3、构成原电池的条件有哪些？
①有能自发进行的氧化还原反应
注意：
2Al +2OH- +6H2O= 2AlO2- + 3H2↑ +4H2O
➢ 正、负极的判断受电解质溶液的影响，
➢ “较活泼金属”不一定做负极
思考与讨论3：思考下列装置是否构成原电池， 能构成则写出其中的电极反应及总反应式。
通H2、 CH4等
Pt
A
《原电池》【教学PPT课件 高中化学优质课】
Na2SO4+2H2O
NaNO3 + AgCl↓ 3Mg(OH)2 ↓+ 2NH3↑ 3FeCl2
2019/9/9
3.利用Cu+2Ag+
Cu2++2Ag反应，设计一个能产生持续
稳定电流的原电池装置、写出电极反应式、画出装置示 意图并标出电子和离子的流动方向？
Cu
负极：Cu-2e-=Cu2+ 正极：2Ag++2e-=2Ag
据此，判断四种金属的活动性顺序是（ B ）
A. A>B>C>D C. C>A>B>D
B. A>C>D>B D. B>D>C>A
2019/9/9
2.下列反应可以用于设计原电池的是( D )
A. H2SO4 + 2NaOH B. NaCl + AgNO3 C. Mg3N2 + 6H2O D. Fe + 2FeCl3
讨论并设计实验探究原电池的构成条件有哪些？
(1) 电极
(2) 电解液
(3) 闭合回路
A
A
A
Zn
Zn Zn
Cu
Zn
Cu
H+ SO42－ H+
H2SO4
(x)
2019/9/9
蔗糖溶液
(x)
ZnSO4
SO42－
H2SO4
(x)
4.构成原章电池节的名条件
⑴两个活泼性不同的电极 ⑵两极相连形成闭合回路 ⑶电极材料均插入电解质溶液中 ⑷自发进行的氧化还原反应
2019/9/9
【交流 ·研讨一】如何改进原电池装置？
让锌片与稀硫酸不直接接触
4.1.1原电池课件高二上学期化学人教版选择性必修1
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
学以致用 提升关键能力 校本P124
D
3.(2023·绵阳高二检测)我国研制的某款新型燃料电池汽车装有“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。某种质子交换膜燃料电池的装置如右图所示。下列说法正确的是( )
二、原电池原理的应用
一般原电池中，活泼金属为负极，发生氧化反应，较不活泼金属为正极，发生还原反应
B
2、比较反应速率：
原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互干扰减小，反应速率增大
A
A.&6& B.&7& C.&8& D.&9&
A
酸性 负极：CH3OH-6e-+H2O = CO2↑+6H+ 正极：3/2O2+6e-+6H+ = 3H2O 总反应式：3/2O2+CH3OH = 2H2O+CO2↑
A
校本P121
3、判断溶液或电极附近的离子浓度变化
例：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L(标况）气体，则流过导线的电子为_________mol，溶液的pH值变为_________（溶液体积变化忽略不计）
阴离子
3、原电池工作原理：
电子不下水离子不上岸
原电池的工作原理
如何改进原电池装置？
-------氧化剂与还原剂不直接接触
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
？
方法：搭建盐桥（U型管、由饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻）
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
学以致用 提升关键能力 校本P124
D
3.(2023·绵阳高二检测)我国研制的某款新型燃料电池汽车装有“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池。某种质子交换膜燃料电池的装置如右图所示。下列说法正确的是( )
二、原电池原理的应用
一般原电池中，活泼金属为负极，发生氧化反应，较不活泼金属为正极，发生还原反应
B
2、比较反应速率：
原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互干扰减小，反应速率增大
A
A.&6& B.&7& C.&8& D.&9&
A
酸性 负极：CH3OH-6e-+H2O = CO2↑+6H+ 正极：3/2O2+6e-+6H+ = 3H2O 总反应式：3/2O2+CH3OH = 2H2O+CO2↑
A
校本P121
3、判断溶液或电极附近的离子浓度变化
例：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L(标况）气体，则流过导线的电子为_________mol，溶液的pH值变为_________（溶液体积变化忽略不计）
阴离子
3、原电池工作原理：
电子不下水离子不上岸
原电池的工作原理
如何改进原电池装置？
-------氧化剂与还原剂不直接接触
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
？
方法：搭建盐桥（U型管、由饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻）
《原电池》PPT课
《原电池》ppt课件2023-10-27•原电池概述•原电池的种类•原电池的选购和使用•原电池的发展历程和未来趋势•原电池的应用领域和案例分析目录01原电池概述原电池是一种将化学能转化为电能的装置，通常由正负两个电极和电解质组成。
原电池的能量转化过程是：化学能→电能。
原电池的定义原电池的基本原理原电池利用了氧化还原反应的原理，即电子转移的原理。
在原电池中，负极材料失去电子，正极材料得到电子，从而实现了电子的转移和能量的转化。
原电池通常由以下几部分组成：正极、负极、电解质、外壳和导线。
正极材料通常是具有高电导率的金属氧化物或导电聚合物。
负极材料通常是具有高电化学活性的金属或非金属材料。
电解质通常是具有一定浓度的离子溶液，可以提供离子迁移和参与电化学反应的环境。
外壳通常是由金属或塑料等材料制成，可以保护电池内部结构和电路安全。
导线是连接正负极的桥梁，可以传递电流并形成回路。
原电池的组成02原电池的种类以碱性物质（如氢氧化钠、氢氧化钾等）为电解质，具有较高的能量密度和较低的自放电率。
特点常用于手电筒、遥控器等低功耗电器中。
应用南孚、双鹿。
代表品牌应用常用于遥控器、电子门铃等需要较高电流的电器中。
代表品牌永福、长虹。
特点以酸性物质（如硫酸）为电解质，具有较高的电流输出能力，但自放电率较高。
03代表品牌三星、索尼。
锂离子电池01特点以锂离子为工作介质，具有高能量密度、自放电率低、寿命长等特点。
02应用广泛应用于手机、平板电脑、数码相机等电子产品中。
镍氢电池特点以金属镍和氢为工作介质，具有较高的能量密度和自放电率适中。
应用常用于电动工具、电动自行车等需要较高能量的电器中。
代表品牌博力扬、雷神。
03原电池的选购和使用在购买原电池前，要明确了解所需原电池的种类、规格和用途，以便选择合适的型号和品牌。
了解需求考虑性价比关注品牌信誉在购买原电池时，要综合考虑价格、性能和寿命等因素，选择性价比最优的产品。
选择知名品牌和有良好口碑的原电池，可以保证产品质量和售后服务。
高二化学选修课件原电池
穿戴式设备
随着智能穿戴设备的普及，原电池在 其中的应用也日益广泛，如智能手表 、智能手环等。
电动汽车领域应用
电动汽车动力源
原电池作为电动汽车的动力源，具有高能量密度、长寿命、环保等优点，是未来电动汽车发展的主要方向。
混合动力汽车
原电池还可应用于混合动力汽车中，与内燃机共同驱动汽车，提高燃油经济性和动力性。
负极锌失电子生成锌离子进入溶液，正极 二氧化锰得电子还原为二氧化锰(Mn2O3) 和水。
优点
电压稳定，价格便宜，使用方便。
缺点
容量较低，不适合需要大电流和较长期连 续工作的用电器。
铅蓄电池
工作原理
放电时，正极的二氧化铅和负极的铅都与 电解液中的硫酸反应生成硫酸铅和水。
A 构造
以铅及其氧化物为电 20XX-01-13
目录
• 原电池基本概念与原理 • 原电池类型及其特点 • 原电池性能参数与评价 • 原电池应用领域及前景展望 • 原电池实验设计与操作技巧 • 原电池知识拓展与思考题
01
原电池基本概念与原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装置。
03
优点
04
无记忆效应、重量轻、容量大、 自放电率低、环保等。
缺点
成本高、必须有特殊的保护电路 以防止过充。
其他类型原电池
碱性锌锰电池
以氢氧化钾水溶液等碱性物质为电解 质的原电池，如：圆柱型电池系列 LR6、LR03等。
扣式电池
二次电池
能够放电到终止电压后能被重新充电 ，使化学能再次转变成电能的装置， 如：锂离子电池、铅酸蓄电池等。
VS
放电特性曲线
表示电池在放电过程中电压、电流等参数 随时间的变化关系。通过分析放电特性曲 线，可以了解电池的放电效率、放电时间 以及放电过程中的异常情况。同时，放电 特性曲线也是评价电池性能的重要指标之 一。
随着智能穿戴设备的普及，原电池在 其中的应用也日益广泛，如智能手表 、智能手环等。
电动汽车领域应用
电动汽车动力源
原电池作为电动汽车的动力源，具有高能量密度、长寿命、环保等优点，是未来电动汽车发展的主要方向。
混合动力汽车
原电池还可应用于混合动力汽车中，与内燃机共同驱动汽车，提高燃油经济性和动力性。
负极锌失电子生成锌离子进入溶液，正极 二氧化锰得电子还原为二氧化锰(Mn2O3) 和水。
优点
电压稳定，价格便宜，使用方便。
缺点
容量较低，不适合需要大电流和较长期连 续工作的用电器。
铅蓄电池
工作原理
放电时，正极的二氧化铅和负极的铅都与 电解液中的硫酸反应生成硫酸铅和水。
A 构造
以铅及其氧化物为电 20XX-01-13
目录
• 原电池基本概念与原理 • 原电池类型及其特点 • 原电池性能参数与评价 • 原电池应用领域及前景展望 • 原电池实验设计与操作技巧 • 原电池知识拓展与思考题
01
原电池基本概念与原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装置。
03
优点
04
无记忆效应、重量轻、容量大、 自放电率低、环保等。
缺点
成本高、必须有特殊的保护电路 以防止过充。
其他类型原电池
碱性锌锰电池
以氢氧化钾水溶液等碱性物质为电解 质的原电池，如：圆柱型电池系列 LR6、LR03等。
扣式电池
二次电池
能够放电到终止电压后能被重新充电 ，使化学能再次转变成电能的装置， 如：锂离子电池、铅酸蓄电池等。
VS
放电特性曲线
表示电池在放电过程中电压、电流等参数 随时间的变化关系。通过分析放电特性曲 线，可以了解电池的放电效率、放电时间 以及放电过程中的异常情况。同时，放电 特性曲线也是评价电池性能的重要指标之 一。
《原电池》教学PPT课件高中化学优质课
《原电池》教学PPT课件高 中化学优质课
目 录
• 课程介绍与背景 • 原电池基本原理 • 原电池类型与特点 • 原电池性能参数与评价标准 • 原电池应用领域与前景展望 • 实验设计与操作演示 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与背景
高中化学课程目标
掌握化学基本概念和原理
拓展化学视野
通过本课程的学习，学生应能熟练掌 握化学基本概念、原理和规律，为后 续学习奠定坚实基础。
优点，但能量密度较低。
碱性锌锰电池
在锌锰电池的基础上，采用氢氧 化钾作为电解质，提高了电池的
能量密度和放电性能。
锂原电池
以金属锂或其合金为负极，使用 非水电解质溶液的电池。具有比 能量高、放电电压平稳、工作温 度范围宽等优点，但成本较高。
充电式原电池
铅酸蓄电池 以铅为负极，二氧化铅为正极，硫酸为电解质。具有技术 成熟、成本低廉等优点，但能量密度较低，且充电时间较 长。
原电池的电极反应和电池反应
原电池的应用和发展前景
详细讲解原电池的电极反应和电池反应，包 括氧化还原反应、离子迁移等过程。
介绍原电池在日常生活、工业生产、能源利 用等领域的应用，以及未来发展趋势和前景。
02
原电池基本原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装 置。
原电池组成
正极、负极、电解质溶液、 导线。
大小决定了电池能够提供的驱动力大小，影响电池的使用效果。
02 03
电流
原电池的电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量，通常用安培 （A）表示。电流大小决定了电池输出功率的大小，影响电池的使用时 间。
容量
原电池的容量是指电池在一定条件下所能放出的电量，通常用安时 （Ah）表示。容量大小决定了电池能够持续供电的时间长短。
目 录
• 课程介绍与背景 • 原电池基本原理 • 原电池类型与特点 • 原电池性能参数与评价标准 • 原电池应用领域与前景展望 • 实验设计与操作演示 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与背景
高中化学课程目标
掌握化学基本概念和原理
拓展化学视野
通过本课程的学习，学生应能熟练掌 握化学基本概念、原理和规律，为后 续学习奠定坚实基础。
优点，但能量密度较低。
碱性锌锰电池
在锌锰电池的基础上，采用氢氧 化钾作为电解质，提高了电池的
能量密度和放电性能。
锂原电池
以金属锂或其合金为负极，使用 非水电解质溶液的电池。具有比 能量高、放电电压平稳、工作温 度范围宽等优点，但成本较高。
充电式原电池
铅酸蓄电池 以铅为负极，二氧化铅为正极，硫酸为电解质。具有技术 成熟、成本低廉等优点，但能量密度较低，且充电时间较 长。
原电池的电极反应和电池反应
原电池的应用和发展前景
详细讲解原电池的电极反应和电池反应，包 括氧化还原反应、离子迁移等过程。
介绍原电池在日常生活、工业生产、能源利 用等领域的应用，以及未来发展趋势和前景。
02
原电池基本原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装 置。
原电池组成
正极、负极、电解质溶液、 导线。
大小决定了电池能够提供的驱动力大小，影响电池的使用效果。
02 03
电流
原电池的电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量，通常用安培 （A）表示。电流大小决定了电池输出功率的大小，影响电池的使用时 间。
容量
原电池的容量是指电池在一定条件下所能放出的电量，通常用安时 （Ah）表示。容量大小决定了电池能够持续供电的时间长短。
第4章第1节原电池课件高二上学期化学人教版选择性必修_1
问题六 隔膜原电池的工作原理？
三、隔膜原电池及原理
（1）隔膜：将电池的正负极材料隔开，防止两极接触发生短路（不同 的膜形成不同的离子通道）。
（2）装置图：
Zn
交换膜 Cu
高中常见的三种离子交换膜 阳离子交换膜：只允许阳离子通过
阴离子交换膜：只允许阴离子通过
质子交换膜：只允许H＋通过 ZnSO4溶液 CuSO4溶液
问题三 怎样解决单液原电池电流不稳定的问题？
二、双液-盐桥原电池及原理
（1）盐桥：装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的琼胶(离子只出不进)。
（2）装置图：
负极半电池
正极半电池
（3）原理：一个原电池由两个半电池组成，一个发生氧化反应，一个 发生还原反应，两个半电池用盐桥连接。
教师活动 实验探究
数字传感器探究双液原电池的电流大小及稳定性以及溶液温度变化
化学能直接转化为热能),不能持续产生电流。
（2）如何对装置进行改进？
还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触
A
Zn
Cu
？ ZnSO4溶液 CuSO4溶液
学生活动 深入思考
会有电流吗？
两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。
解决方案
盐桥 一种凝胶态的离子导体
盐桥的作用
①沟通内电路，形成闭合回路 ②提供离子，保持两溶液电中性 ③避免电极与电解质溶液直接反应，放电更持久
2024
电池与储能的未来
选择性必修一 第四章 第一节 原电池
目录
CATALOG
01
情境引入
电动汽车产业发展的瓶颈和储能的未来
02 构建原电池的三种模型 a 单液原电池 b 双液原电池 c 隔膜原电池
03 原电池的未来发展方向
《原电池》课件课件
环境监测和污染处理中的原电池应用
环境监测
原电池为环境监测设备提供电力，如空气质量监测 站、水质监测站等。
污染处理
原电池为污染处理设备提供电力，如污水处理装置 、废气处理装置等。
05
原电池的发展趋势和未来展望
Chapter
高性能原电池的研发和应用
研发高能量密度、长寿命和快速充电的原电池，以满足移动设备、电动汽车和储能 系统等领域的需求。
02
原电池的英文名称是"Primary battery"，意为一次电池，因为这种电池只能使 用一次，电量耗尽后需要更换。
原电池的基本组成
原电池主要由正负极、电解质、隔膜和 外壳等组成。
外壳是原电池的支撑体，同时起到保护 内部结构的作用。
隔膜是原电池的隔离层，主要作用是隔 离正负极，防止短路，同时允许离子通 过。
《原电池》课件
汇报人： 日期:
目录
• 原电池概述 • 原电池的种类和特点 • 原电池的充放电过程 • 原电池的应用场景和实例 • 原电池的发展趋势和未来展望 • 原电池的安全使用和环保意识
01
原电池概述
Chapter
原电池的定义
01
原电池是一种将化学能转化为电能的装置，它利用不同金属的化学活性不同，通 过电解质将化学能转化为电能。
放电过程
原电池放电时，正极 材料释放电子，负极 材料得到电子。
放电效率受到负载电 阻、放电电流、温度 等因素的影响。
放电过程中，电子从 负极流向正极，形成 电流。
原电池的效率
原电池的效率是指放电能量与充 电能量的比值，通常用百分数表
示。
效率受到多种因素的影响，如电 池内部电阻、电极材料性能、电
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
第一节--原电池课件PPT
原电池的工作原理
练习
判断下列装置是否能形成原电池？ CDE
A
B
C
D
E
F
原电池的工作原理
稀H2SO4
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 ↑
简单原电池工作原理
Zn-
外电路
Cu
负极
Zn2+
内电路
H+H+
SO42-
已知氧化还原反应 Cu ＋ 2FeCl3 = 2FeCl2 ＋ CuCl2，
利用这一反应设计一个原电池，画出示意图， 标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。
Cu
CuCl2
A C
负极： Cu Cu2+ +2e-
正极： 2Fe3++2e- 2Fe2+ FeCl3 总反应：2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+
第四章 电化学基础
第一节 原电池
知识扫描
1、概念:
将化学能转化成电能的装置叫做原电池.
从理论上说，任何一个自发的氧化还原 反应均可设计成原电池。
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
化合价升高，失去2e-，被氧化
0
+1
+2
0
Zn +
还原剂
H氧2化S剂O4
=
ZnSO4
+
H2↑
化合价降低，得到2e-被还原
(2012·高考大纲全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸
入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②
1.2.1原电池课件高二上学期化学选择性必修1
装置
问题
1.锌片上的红色物质是什么？为什么锌 片上有红色物质生成？
因为锌与CuSO4溶液直接接触，发生置 换反应，所以锌片表面有铜析出。
原电池 装置
实验设计
问题
2.为什么电流表读数不断减小？
因为铜在锌表面析出后，锌片表面会被覆盖 铜，当完全覆盖时，已不能发生原电池反应， 所以最后没有电流产生。
原电池
①a和b不连接时，不能构成原电池。铁与铜发生置换反应，生成的铜附着在铁上。
②a和b用导线连接，构成原电池，溶液中的Cu2+得到电子，生成铜，在铜片上析出,阴离子向负极移 动 无论a和b是否连接，都是铁片不断溶解生成Fe2+，溶液中的Cu2+不断得到电子生成Cu，溶液从蓝色变 成浅绿色。
原电池
判断正负极
PART FOUR
本课总结
原电池
总结
原电池
总结
⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。 ⑶根据电极变化判断： 氧化反应→负极； 还原反应→正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解→负极； 电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；阳离子→移向正极。
一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算Ksp(AgCl)。工作一段时间 后，两电极质量均增大。下列说法正确的是
C
A．右池中的银电极作负极
-
+ B．正极反应为Ag－e－=Ag＋
C．总反应为Ag＋＋Cl－=AgCl↓
D．盐桥中的 NO3-向右池方向移动
负极：Ag-e-+Cl-=AgCl
第4章第1节原电池课件高二上学期化学人教版选择性必修1
电极材料及其性质
电极材料
原电池中的电极通常由金属或碳等材料制成，如锌、铜、锂、石墨等，不同的电极材料具有不同的电化学性质。
性质
电极材料应具有高的电化学活性和稳定性，以确保电池的高效、长寿命和安全运行。
电池隔膜及其作用
电池隔膜
原电池中的隔膜位于正负电极之间，防止它们直接接触并允许离子通过。常用的隔膜材料包括聚合物 膜、玻璃纤维膜等。
实验步骤与操作方法
• 准备实验材料：电解质溶液、正极材料、负极材料、导线 、电流表、电压表、烧杯、滴管等。
实验步骤与操作方法
2. 组装原电池
根据实验需求，选择合适的正极、负极材 料。
将正极、负极分别与导线连接，注意连接 紧密，避免接触不良。
实验步骤与操作方法
将电解质溶液滴入正极与负极之间，注意 控制滴入量。
内阻
原电池的内阻是指电池内部电阻，它 会影响电池的放电性能和效率。
循环寿命
原电池的循环寿命指的是电池在反复 充放电过程中能够保持其性能的时间 ，通常以充放电次数来衡量。
原电池的应用领域
便携式电子设备
原电池作为便携式电子设备的主要电源，如手机、笔记本电脑、 数码相机等，为这些设备提供可靠的电能。
电动汽车和混合动力汽车
电势差驱动电子转移
正极和负极之间的电势差驱动电子在导线中形成电流。电势差的大小取 决于氧化还原反应的类型和条件。
03
离子迁移
电解质中的离子在电场作Βιβλιοθήκη 下迁移，维持电荷平衡，使得整个原电池体
系保持电中性。
原电池的分类
一次电池
一次电池是不可充电的电池，其内部化学反应只能进行一次，一旦电量耗尽就需要更换。 例如，常见的干电池就是一次电池。
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②两个导体做电极
③形成闭合回路(或在溶液中接触)
④有能自发进行的氧化还原反应
CuSO4溶液
A
1、写出正负极的电极反应式并 锌片
铜片
确定阴阳离子移动趋势。
2、为什么锌片和铜片上都红色 的铜覆盖，且电流计指针逐
渐指向零?
CuSO4溶液
3、用什么办法避免Cu2+在锌片上也析出，以 延长电池放电时间提高供电效率?
Zn A
Cu
电流计指针偏转，
有电流通过电路，
是原电池装置;
ZnSO4 CuSO4
(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象?
电流计指针回到零点， 说明无电流， 未构成原电池。
1、确定该原电池的正、负极， 并写出原电池中的两个电极反 Zn A Cu
应和电池反应方程式。
2、判断电子的流动路线及溶 液中阴、阳离子移动趋势？
二.构成原电池的基本条件：
1.有两块金属(或非金属)导体作电极；
2. 两个电极相连插入电解质溶液中并 形成闭合电路； 3.有可自发进行的氧化还原反应。
试将下列两个氧化还原反应分别设 计成两个原电池。
（1）Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
（2）2Fe3++Fe=3Fe2+
英国成功研制出微型家用“电站”
新华社伦敦3月12日电 英国锡里斯电力公 司成功研制出功率为1千瓦的环保燃料电池，可 以充当家用“电站”，为普通家庭提供电力和 热水。这种新型燃料电池体积非常小，可以握 在掌心里。这是电池世界的又一创举！
电化学：指研究化学能与电能之间相 互转换的装置、过程和效率的科学。
按过 电程 化及
学装 反置 应分
1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)
2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池)
高二化学选修4 第四章 电化学基础
形形色色的电池
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
锌片
A铜片
构成原电池的条件：
①电解质溶液
3、盐桥起什么作用？
ZnSO4
CuSO4
此装向锌盐方向移动，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。
几个概念 1、原电池是由两个半电池组成的； 2、半电池中的反应就是半反应，
即电极反应。
一.原电池：把化学能直接转化为电能的装置。
探究实验1
按下图所示, 将置有锌片的ZnSO4溶液和置
有铜片的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，
Zn A
Cu
且铜片和铁片上均无
明显现象（即:无电子
定向移动）
ZnSO4 CuSO4
上述装置构成了原电池吗？为什么？
探究实验2
(1)在探究实验1的装置中架上盐桥连
通，看有什么现象？