电化学基础原电池
第五章电化学基础
原电池是将化学能转化为电能的装置
第五章电化学基础
盐桥的作用： 沟通二溶液中的电第五章荷电化学基保础 证反应继续进行
形成原电池的条件
1.一个能够正向自发的氧化还原反应 。 2.氧化反应与还原反应分别在两极进行。 3.必须有盐桥(或多孔陶瓷、离子交换膜)
等连通装置。
第五章电化学基础
2. 电极反应和电池反应 由电流方向知两极反应: e-
金属置于其盐溶液时： M-ne-→Mn+
同时： Mn++ne-→M 当溶解和沉积二过程平
衡时，金属带电荷，
溶液带相反电荷。两种电
荷集中在固-液界面第五章附电化学基近础 。形成了双电层。
• 电极电势的产生
金
金
溶液
属
属
溶液
M
Mn+(aq) + 2e
双电层的电势差即该电极的平衡电势,
称为电极电势，表示为：
第五章电化学基础
5.2.2 电极电势的确定
1. 标准氢电极：
c(H+) =1 mol·dm－3 p(H2) = 105 Pa
H /H2
0.0000v
第五章电化学基础
2. 标准电极电势的测定：
第五章电化学基础
参比电极
装置图
第五章电化学基础
甘汞电极P表 ， tH示 (gl)H 方 2C g2法 (lsC )： (lc) 电极:反 H应 2C g2(ls)2e⇌ 2Hg(2lC)l(aq )
任一自发的氧化还原反应都可以组成一个 原电池。如：
Cu+ FeCl3 CuCl+ FeCl2 (-)Cu∣CuCl(S)∣C第l五-章电化学‖基础 Fe3+,Fe2+∣Pt(+)
电化学-原电池
电化学—原电池一、原电池的工作原理1、电流是如何产生的？先考虑Zn片。
在如是体系中，Zn有失去电子的趋势，失去电子之后自身变成Zn2+进入到溶液中。
失去的电子可能会经过导线来到Cu片，那么就需要有物质（微粒）在Cu片上得到这些电子，否则Cu片上电子累积而其所带负电荷不被中和，是不可能的。
考量Cu片这边，Cu本身属于金属单质，金属单质不存在负价，所以不可能是Cu片本身得到电子，那么只有与Cu片接触的溶液中寻找可以得到电子的微粒。
由于溶液中存在CuSO4，故Cu2+可以于Cu片表面得到电子，成为Cu单质，在Cu表面析出（因为必须接触到Cu片才能够从Cu片得到电子）。
由此电子在导线中流动，也就产生了电流。
而这个过程中发生的物质变化则是Zn→Zn2+，Cu2+→Cu。
这样的装置能够对外输出电能，被称为原电池。
所以原电池是能够将化学能转化为电能的装置。
2、几个基本定义由于这个装置能够产生电流，向外输出电能，所以可以和物理中的相关定义联系起来。
在物理学中，向外输出电能的装置是电源。
在一个完整的电路中，电流的方向是‹从电源的正极流向负极›，电流的方向被规定为正电荷定向移动的方向，而事实上，在电路中移动的是电子，所以电子的流向就应该是正电荷移动方向的反方向，也就是电流方向的反方向。
电流是正极流出，负极流入，那么电子就是负极流出，正极流入。
所以对于原电池，将流出电子（即失去电子，这个说法将更常用）的一极称为负极，将流入电子（即得到电子）的一极称为正极。
电极名称负极正极电极材料Zn片Cu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片沿导线流向Cu片电流方向由Cu片沿导线流向Zn片在氧化还原的原理中，失去电子化合价上升，是被氧化；得到电子化合价下降，是被还原。
结合这个特点，可以丰富对原电池正负极的认识。
负极：失去电子，化合价上升，发生氧化反应正极：得到电子，化合价下降，发生还原反应这是最重要的判断依据。
专题六 电化学基础-原电池
专题六电化学基础－原电池电化学原理以氧化还原反应为载体，考查原电池的工作原理、电极(正负极)的确定、电极反应式的书写、离子的迁移分析等。
借助电极反应考查氧化性、还原性的强弱及电子转移的相关计算。
【知识网络】【课堂目标】1.了解原电池的工作原理，学会写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
【考题回顾】1.(13江苏9)Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。
该电池工作时，下列说法正确的是A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正极移动2.(12江苏20改编)铝电池性能优越，Al－AgO电池可用作水下动力电源，其原理如右下图所示。
该电池反应的化学方程式为：。
3.(11江苏改编)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。
反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O回答下列问题：银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：。
【基础梳理】活动一：形成条件、能量转化、设计简单原电池A B C D(1)以上装置能构成原电池的是。
(2)原电池的形成条件：①两个活泼性的电极，②溶液，自发的反应，③回路(3)原电池将能转化能的装置。
(4)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，请设计原电池活动二：分析电极、反应类型，会判断电流、电子、离子移动方向【例1】关于如图所示装置的叙述中，正确的是A.铜是阳极，铜片上有气泡产生B.锌片质量逐渐减少，发生的反应：Zn＋2e－=Zn2＋C.H＋移向铜片，在铜片表面被氧化D.电子从锌片经导线流向铜片(小组交流讨论完成)(1)原电池分为极，电子(得、失)，发生反应；极，电子(得、失)，发生反应。
原电池知识点
第四章电化学基础第一节原电池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．构成条件(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。
3．工作原理(以铜—锌原电池为例)负极正极续表易错警示原电池工作原理中四个常见失分点的规避(1)只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，将化学能转化为电能。
(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。
(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥。
(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。
原电池正负极的判断方法说明：(1)活泼性强的金属不一定作负极，但在负极的电极上一定发生氧化反应。
(2)溶液中的离子不能通过盐桥。
(3)负极本身不一定参加反应，如燃料电池中，作为负极的材料不参加反应，只起到了导电的作用。
原电池原理的四大应用1．比较金属活泼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。
2．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。
3．设计制作化学电源(1)必须是能自发进行且放热的氧化还原反应。
(2)正、负极材料的选择：根据氧化还原关系找出正、负极材料，一般选择活泼性较强的金属作为负极；活泼性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。
(3)电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。
但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子，这样可减少离子极化作用，便于电子和离子的移动，如在Cu－Zn构成的原电池中，负极Zn浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极Cu浸泡在含有Cu2＋的电解质溶液中。
第五章 电化学基础
0.05917 lg 0.10 0.05917 lg 0.010
0.10 E 0.05917 lg 0.05917 (V) 0.010
二. 比较氧化剂和还原剂的相对强弱
越大 电极的 氧化型物质氧化能力↑
共轭还原型物质还原能力↓
还原型物质还原能力↑ 共轭氧化型物质氧化能力↓
（1）Mn2+ + 2e
2
Mn
2
(Mn / Mn) (Mn
0.05917 / Mn) lg c(Mn 2 ) 2
（2）2H2O + 2e
H2 + 2OH0.05917 1 (H 2O / H 2 ) (H 2O / H 2 ) lg 2 p(H 2 ) {c(OH )}2 Ag + Br-
∵ ∴
(H / H 2 ) 0.00 V
E 待测
例如：测定Zn2+/Zn电极的标准电极电势
将Zn2+/Zn与SHE组成电池
(-)Pt,H2(100kPa)|H+(1mol· -1)||Zn2+(1mol· -1)|Zn(+) L L
298.15K时， E =-0.763V，
电池反应：
二、原电池符号
(-)Zn | Zn2+(c1) || Cu2+(c2) | Cu(+) 相界面 盐桥
电极导体
溶液
同相不同物种用“，”分开，
负极“ - ”在左边，正极“ + ”在右边； 溶液、气体要注明cB，pB ，固体浓度忽略
纯液体、固体和气体写在惰性电极(Pt)一边用“ , ”分开。
例1：将下列反应设计成原电池并以原电池符号表示。 2Fe2 1.0mol L1 Cl2 100kPa
电化学-活度与原电池基础
响原电池性能的因素。
结果讨论
03
根据实验结果，讨论原电池在实际应用中的优缺点，并提出改
进意见。
THANKS
感谢观看
原电池基础
原电池的组成与工作原理
组成
原电池通常由两个电极（正极和负极）和电解质溶液组成。
工作原理
原电池通过化学反应将化学能转化为电能。在原电池中，负极发生氧化反应， 正极发生还原反应，电子从负极通过外部电路流向正极，从而实现电能的产生 。
原电池的电动势与热力学
电动势
电动势是原电池产生电能的驱动力， 表示为E。电动势与电极材料、电解质 溶液以及温度等因素有关。
准备实验器材
包括原电池、电流表、电压表 、导线等。
连接电流表和电压表
将电流表和电压表连接到原电 池上，以测量电流和电压。
分析数据
根据实验数据，分析原电池的 电动势、内阻等参数。
实验操作注意事项
注意安全
在实验过程中，应避免电流过大或电 压过高，以免造成设备损坏或人员伤 亡。
保持清洁
实验器材应保持清洁，以免影响实验 结果。
详细描述
离子强度反映了溶液中离子的总浓度以及离子的电荷状况。随着离子强度的增加，离子之间的相互作用增强，导 致离子活度系数降低。因此，在计算离子活度时，需要考虑离子强度的影响，以获得更准确的结果。
离子活度与浓度的关系
要点一
总结词
在一定条件下，离子活度随着浓度的增加而增加，但增加 幅度逐渐减小。
要点二
详细描述
在电解质溶液中，由于离子的相互作用和溶剂的畸变，离子的实际有效浓度与其在理想状态下的浓度 有所偏差。活度用于描述这种偏差，表示离子在溶液中的有效浓度。活度系数则是一个比例系数，表 示离子活度与浓度的比值，反映了离子在溶液中的实际活性。
第四章电化学基础
(3)可充电电池电极反应式的书写 在书写可充电电池的电极反应式时，由于电极都参加反 应，且正方向、逆方向反应都能进行，所以要明确电池和电 极，放电时为原电池，充电时为电解池。原电池的负极反应 为放电方向的氧化反应；原电池的正极反应为放电方向的还 原反应。 (4)给出电极反应式书写总反应式 根据给出的两个电极反应式，写出总反应式时，首先要 使两个电极反应式的得失电子数相等后，再将两式相加，然 后消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意，若反应式 同侧出现不能大量共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO， 要写成反应后的物质即H2O和PbSO4。
名师解惑 一、电极反应式的书写 1．书写要遵循的原则 (1)遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。 (2)弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的以离 子符号表示。 (3)正极反应产物、负极反应产物可根据题意或化学方程 式确定，还要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 2．电极反应式的书写类型 (1)根据装置书写电极反应式 首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反 应，即电极反应。 (2)给出总反应式，写电极反应式
名师解惑 一、原电池正、负极的判断方法 原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极，判断正 极和负极的方法有： 1．由组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼的 金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 2．根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极 流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 3．根据原电池的电解质溶液中离子定向移动的方向判 断：在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的极是正极，阴 离子移向的极是负极。 4．根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极 总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。 5．依据现象判断：溶解的一极为负极，增重或者有气 泡放出的一极为正极。
高中化学论文关于电化学基础---原电池电极的判断方法
关于电化学基础---原电池电极的判断方法原电池是指通过发生氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置。
构成原电池的三个要素：(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。
）判断原电池正、负极的方法：一．根据电极材料判断在已知两极材料的原电池中，我们可以根据金属活动顺序表（K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au）,将两极金属的活动性与顺序表对照比较，较活泼的金属做原电池的负极，相对不活泼的金属做原电池的正极。
例如：Cu--Zn原电池，锌排在铜之前，故铜做原电池的正极，锌做原电池的负极。
二．根据电子流向判断在无法判断两极金属的活动性时，我们可以通过辅助措施来间接判断原电池的正、负极，可将被测原电池与一个检流计相连接。
（1）当检流计的指针正向偏转时，说明原电池的正、负极与检流计的正负极接线柱连接正确，即可判断原电池的正、负极与之对应。
（2）当检流计的指针反向偏转时，说明原电池的正、负极与检流计的正负极接线柱连接不正确，即可判断检流计的正极是原电池的负极，而检流计的负极是原电池的正极。
三．根据电极现象判断构成原电池的两极，先行被腐蚀的电极是负极，另一个电极则为正极。
在电极上发生特征反应及有颜色变化，沉淀析出等现象，可以判断原电池的正、负极。
例如：（-）Zn｜ZnSO4｜｜CuSO4｜Cu(+)电极现象：锌片和ZnSO4溶液中无明显现象但锌片的质量再减少，铜片上附着上了新的红色固体，CuSO4溶液的蓝色有所变浅，铜片的质量在增加。
结论：锌片先行被腐蚀做原电池的负极，则铜片做原电池的正极。
四．根据反应类型判断可以根据原电池电极反应判断其正、负极，发生氧化反应（失去电子）的一极是原电池的负极，发生还原反应（得到电子）的一极是原电池的正极。
例如：铜锌原电池负极（失去电子）： Zn - 2e- = Zn2+（氧化反应）正极（得到电子）： Cu2++ 2e- = Cu （还原反应）总反应式： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu （氧化还原反应）五．根据电极电位判断可以根据组成原电池两个半反应的电极电位来判断正、负极，电极电位的绝对值比较大的金属做负极，另一个电极电位相对比较小的金属做正极。
第四章 电化学基础原电池
第四章电化学基础第一节原电池(1)班级姓名1．下列关于原电池的叙述中，正确的是（）A.原电池中，正极就是阳极，负极就是阴极B.形成原电池时，在负极上发生氧化反应C.原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动D.电子从负极流向正极2．下列关于原电池的叙述正确的是（）A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是化学能转变为电能的装置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3．在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是( )A.锌片是正极，铜片上有气泡产生B.电流方向是从锌片流向铜片C.溶液中H2SO4的物质的量减少D.电解液的PH保持不变4．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是）A.Mg片作负极，电极反应：Mg－2e－＝Mg2+B.Al片作负极，电极反应：Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2OC.电子从Mg电极沿导线流向Al电极D.Mg片上有气泡产生6．下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是（）A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C、与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子D、常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化7．有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B ；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为：E2-+2e-=E，B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为（）A、A﹥B﹥E﹥D B、A﹥B﹥D﹥EC、D﹥E﹥A﹥BD、D﹥A﹥B﹥E8．原电池的正负极的判断：①由组成原电池的两极材料判断。
一般是的金属为负极，活泼性的金属或能的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由流向；电子流动方向是由极流向极。
第四章 电化学基础(原电池)
第四章电化学基础第一节原电池（第一课时）教材分析本节教材大体上可以分为三部分。
第一部分是原电池的组成和化学原理，第二部分是化学电源，第三部分是金属的电化学腐蚀。
第一部分是围绕两个探究实验展开的。
这两个实验的原理是相同的，但在教学中的作用却不相同，[探究实验]安排在本节的开始，目的在于从有关金属知识的教学中，过渡到电化学知识的教学。
因此，该试验比较简明，仪器也比较简单，主要是为了启发思考，引起兴趣。
[探究实验]中只用两个烧杯、硫酸和几段金属丝。
为了增强直观性，该实验改为边讲边实验。
[探究实验]则不同，要通过这个实验，讲明原电池的原理，因此对仪器的要求较严格。
为使学生通过电流表指针的偏转，确实认识到有电流产生而保证实验能达到效果。
教材要求讨论组成原电池的条件，以帮助学生理解原电池原理。
教学过程中，充分利用实验，启发学生通过实验，观察、思考、探索原电池反应的化学原理。
对[探究实验]，按教材教材介绍的步骤进行，在实验过程中，随时提出一些启发性的问题，引导学生思考。
（1）把锌片和铜片同事浸入稀硫酸中，让学生观察现象并分析原因。
（2）“把上端用导线相连的锌片和铜片同时浸入稀硫酸中，现象将有什么不同？”激发学生兴趣，然后演示。
（3）在导线中间接入一个电流表，电流表的指针发生偏转，让学生观察现象并分析原因。
（4）把电流表与干电池相连，并与原电池相比较，使学生明确原电池的外电路上的电流是从铜片经过导线流向锌片，即电子从锌片流向铜片。
把实验分成这样几个步骤进行，使学生看到有气泡产生和电流的流向，并通过观察、思考，从宏观现象引导到电子流向的微观分析，由表及里逐步分析推理，有利于探索原电池的化学原理。
实验后，提出几个思考题，让学生带着思考题阅读教材；在阅读后组织学生讨论，大家共同总结出组成原电池的条件。
（1）锌片的电子为什么会流向铜片？（2）铜片上为什么有气体产生？产生的气体是什么？（3）铜片上发生了什么反应？写出铜片上发生反应的电极反应式。
《4.1.1 原电池原理》参考课件
学习任务一 原电池工作原理 外电路，电子导体，电子定向移动形成电流
失电子、 氧化反应
e-
负极
正极
Cl- K+
盐桥
含负极金属 阳离子电解 质溶液
含正极金属 阳离子电解 质溶液
负极半电池
正极半电池
得电子、 还原反应
内电路，离子导体，离子定向移 动(正移正，负移+
负极(Zn): Zn -2e - =Zn2+
氧化反应
正极(Cu)：: Cu 2+ +2e - =Cu 还原反应
总反应： Zn + Cu 2+ =Zn 2+ + Cu
硫酸铜溶液
问题1：如图所示的装置能产生持续的电流吗？为什么？
不能。由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面 析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面 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，也就没有电流产生。
第四章 电化学基础
第一节 原电池 第一课时 原电池工作原理
学习目标： 1.掌握原电池的结构和工作原理； 2.知道半电池、内电路、外电路等概念； 3.能够写出电极反应式和电池反应方程式； 4.会利用氧化还原反应设计原电池。
旧知回顾 学习任务一 原电池工作原理
锌铜硫酸原电池： 电极反应式：负极( Zn): Zn -2 e - = Zn 2+ (氧化反应) 正极( Zn): 2H + +2e - =H2 ↑(还原反应)
5. 某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋ 5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的 物质的量浓度均为1mol·L－1，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和
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
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
广东省广州市高中化学第四章电化学基础第一节原电池教学设计新人教版选修4
题目：how is chemical energy converted into electrical energy in a galvanic cell?
补充说明：This question assesses the student's knowledge of the components of a galvanic cell. It is important to understand that the anode and cathode are the key components that enable the redox reactions to occur. The electrolyte solution is also crucial as it provides the medium for the movement of ions and the completion of the circuit.
3.学生可以寻找一些原电池在实际应用中的案例，进行分析和思考，了解原电池在不同领域中的应用和作用。
4.学生可以进行一些与原电池相关的创新实验或项目，如设计一个小型原电池装置，探究原电池在不同条件下的工作效果等。
5.学生可以参与一些与电化学相关的学术竞赛或活动，提高自己的学术水平和实践能力。
典型例题讲解
补充说明：This question tests the student's understanding of the basic working principle of a galvanic cell. It is important to note that in a galvanic cell, the cathode is where reduction occurs and the anode is where oxidation occurs. The overall cell reaction is the sum of the reduction and oxidation half-reactions, and it is this reaction that generates electrical energy.
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FeCl3 溶液
KI 溶液
甲
乙
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：(2009· 福建)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 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
？
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？
【知识回顾】 原电池 （1）原电池定义：化学能转变为电能的装置
（2）原电池的Βιβλιοθήκη 作原理：电极 电极材料 负极 锌片 电极反应 反应类型 总反应
正极
铜片
Zn - 2e- = Zn2+ 氧化反应 Zn+2H+=Zn2++ H2↑ 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
电子流向： 电子由锌片经外电路流向铜片（负极正极） ① 负极上还原性较强的物质失去电子发生氧化反应，
① 活动性有差异的两种金属（或一种是非金属导体） 作电极； （金属和氧化物；惰性电极等） ② 两极均插入电解质溶液； （或传导离子的介质） ③ 两极相连形成闭合电路。 ④ 一个自发的氧化还原反应。
讨论：原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质 溶液有关，下列说法中不正确的是 （ ） A．由 Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为： 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
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
A Zn
CuSO4
A
Cu
Zn 改进
Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液 盐桥中装有饱和的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 。
② 电子从负极经外电路流向正极，
③ 正极上氧化性较强的物质得到电子发生还原反应。
讨论1：以下哪些装置可以形成原电池？
Zn
Cu
Fe
Fe
Fe
C
Pt
Pt O2
H2
KOH溶液 D Fe C
CuSO4溶液 A Mg Al
稀硫酸 B Zn
NaCl溶液 C Cu
NaOH溶液 E
稀硫酸 F
稀硫酸
纯酒精 G
（3）组成原电池的条件：