人教化学选修4第四章 第一节原电池
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人教版高中化学选修4选修四第四章第一节原电池PPT课件
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？
(5)原电池原理的综合应用
例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、
炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启
用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开
塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发
现有大量铁锈存在。 1)“热敷袋”是利用 铁被氧化
电子流动方向 电子流出极
电子流入极
电解质溶液中 离子迁移方向
阴离子移向的电极
阳离子移向的电极
电流方向
电流流入极
电流流出极
电极反应类型
氧化反应
还原反应
反应现象
电极溶解
电极增重或有气泡产生
【点拨】 (1)原电池正负极的判断方法：
(2)特殊的原电池的电极判断： 如本题“Al—浓硝酸—Cu”原电池中，Cu 为负极；镁片和铝片电 极用导线连接同时插入氢氧化钠溶液中，镁不与碱液反应，而铝不断 反应，失去电子，故铝作负极。 判断电极时不仅要考虑电极活性，还要考虑电解质溶液，从实际 情况出发，具体问题具体分析。
Cu2++2e- =Cu 内电路
2e-
电极反应总式： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 原电池反应本质：化学能 氧化还原反应 电能
4．电极反应式书写的一般步骤
6、原电池的设计
（1）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。
如本例中可用FeCl3溶液作电解液。 ④构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成 闭合回路。
原电池的设计：
1.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出
(5)原电池原理的综合应用
例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、
炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启
用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开
塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发
现有大量铁锈存在。 1)“热敷袋”是利用 铁被氧化
电子流动方向 电子流出极
电子流入极
电解质溶液中 离子迁移方向
阴离子移向的电极
阳离子移向的电极
电流方向
电流流入极
电流流出极
电极反应类型
氧化反应
还原反应
反应现象
电极溶解
电极增重或有气泡产生
【点拨】 (1)原电池正负极的判断方法：
(2)特殊的原电池的电极判断： 如本题“Al—浓硝酸—Cu”原电池中，Cu 为负极；镁片和铝片电 极用导线连接同时插入氢氧化钠溶液中，镁不与碱液反应，而铝不断 反应，失去电子，故铝作负极。 判断电极时不仅要考虑电极活性，还要考虑电解质溶液，从实际 情况出发，具体问题具体分析。
Cu2++2e- =Cu 内电路
2e-
电极反应总式： Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 原电池反应本质：化学能 氧化还原反应 电能
4．电极反应式书写的一般步骤
6、原电池的设计
（1）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。
如本例中可用FeCl3溶液作电解液。 ④构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成 闭合回路。
原电池的设计：
1.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出
高中化学 第四章 第一节 原电池教案 新人教版选修4
第四章 电化学基础第一节 原电池一、原电池实验探究【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？（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。
（2）实质：将一定的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的形式释放。
（3）原理：（负氧正还）整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。
讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 讲：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。
一般先写负极，所以可表示为：负极（Zn ）：Zn －2e ＝Zn 2＋ （氧化）正极（Cu ）：2H ＋＋2e ＝H 2↑（还原）注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡总反应是：Zn+2H +=Zn 2++H 2↑原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。
二、原电池的构成条件1、活泼性不同的两电极2、电解质溶液3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（ C 、Fe 、 Sn 、 Pb 、 Ag 、 Pt 、 Au 等）判断是否构成原电池，写出原电池原理。
（1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠（2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体11.2升，另一个产生气体5.6升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。
高中化学 第四章《电化学基础》 新人教版选修4
2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)
装 置 示 意 图 现 锌片逐__渐__溶__解__，铜片上有红___色__物__质__沉__积__, 象 电流表指针发生_偏__转_____
电极 电极名称 得失电子 电子流向 反应类型
电极反应式
总反应式
Zn电极
Cu电极
负极
正极
失电子
得电子
流出
流入
氧化反应
还原反应
解析：选C。判断原电池正负极，除考虑活 泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。 对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属； 但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼 的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负 极，B对；
A池中电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，A 对；B池中电子流向为Al―→Mg，C项错。 A池中正极2H＋＋2e－===H2↑，随着反应进 行，c(H＋)减少，pH增大，D对。
二、原电池的设计 1．依据 理论上，能自发进行的__氧__化__还__原__反__应____均 能设计成原电池。 2．实际设计时应注意的几个方面 (1)外电路
负极(还__原__性__较__强___的物质)―失 导―线e→－ 正极(能__导__电__ 的物质) (2)内电 路 将两极浸入 _电__解__质___溶液 中，并通过 _阴__、__阳__ 离子的定向运动而 形成内电路。
原电池原理的应用
探究导引2为什么锌与稀硫酸反应时，加入少 量CuSO4，会使反应速率加快？ 提示：锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4， Cu2＋被锌置换出来，生成的单质Cu附着在锌 的表面，此时会发生原电池反应，锌为负极， 使反应速率加快。
要点归纳
1．加快氧化还原反应的速率 在金属与酸溶液的置换反应中，通过形成原电 池而使反应速率加快。 2．比较金属活动性的强弱
第四章第一节原电池课件高二化学人教版选修4化学反应原理
(2)实质：利用能自发进行的__氧__化__还__原___反应把化学能 转化为电能。
知识衔接
分析下图装置的工作原理，回答问题
雄心志四海，万里望风尘。
人不可以有傲气，但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。 器大者声必闳，志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率 例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生 H2的速率加快。 2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3．比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中， 观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
（2）电路中电子、离子移动方向
电子流向： 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向：
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
（3）盐桥的作用：
Cl-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。
学习目标： 1．了解原电池的工作原理及构成条件； 2．能正确判断原电池的正负极； 3．能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾：
1．电流是怎样形成的？ 电子（或离子）的定向移动形成电流。
2．什么是氧化还原反应？ 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应， 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1．原电池的概念和实质 (1)概念：将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
知识衔接
分析下图装置的工作原理，回答问题
雄心志四海，万里望风尘。
人不可以有傲气，但不可以无傲骨
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
人之所以异于禽者，唯志而已矣!
鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。 器大者声必闳，志高者意必远。
要点二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率 例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生 H2的速率加快。 2．寻求和制造干电池和蓄电池等化学电源 3．比较金属活动性强弱 例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀硫酸中， 观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断 出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性 a>b。
负极
盐桥
正极
（2）电路中电子、离子移动方向
电子流向： 锌极产生→导线→铜极 负极产生→导线→正极
离子流向：
Zn A
Cu
ZnSO4 CuSO4
盐桥中阴离子→锌极;阳离子→铜极
负负移、正正移
（3）盐桥的作用：
Cl-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。
学习目标： 1．了解原电池的工作原理及构成条件； 2．能正确判断原电池的正负极； 3．能书写原电池的电极、电池反应方程式。
知识回顾：
1．电流是怎样形成的？ 电子（或离子）的定向移动形成电流。
2．什么是氧化还原反应？ 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应， 表现为化合价的变化。
一、原电池原理
1．原电池的概念和实质 (1)概念：将__化__学__能___转化为__电__能___的装置。
人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件(共34张PPT)
(∨)
总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu
或 Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu
2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处， 用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之 平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液， 片刻后可观察到的现象是
A. 铁圈和银圈左右摇摆不定
B. 保持平衡状态
C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜 D
[探究回顾]
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个单液原电池，并进行实 验。
CuSO4 溶液
电流表指针发生 偏转，但不稳定。
两个电极上都有 红色物质生成
分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接接 触，锌片失去的电子一部分经导线传 递到铜片表面，另一部分电子直接传 递给硫酸铜溶液中的Cu2+,铜在锌片表 面析出，锌片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。
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ 指出发生氧化反应和还原反应的物质 以及电子转移的情况 氧化反应： Zn → Zn2+
还原反应：H+ → H2
要产生电流，必须的条件是什么？ 有电子的转移 氧化还原反应
2.原电池的构成条件
1.有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极 2.电极材料均插入电解质溶液中 3.能自发地发生氧化还原反应 4.两极相连形成闭合回路
2、 实验室氢气选用纯锌粒好还是选用粗锌好？为什么？
选用粗锌好，形成原电池可加快反应。一般先把锌用硫酸 铜溶液浸泡一下。
人教化学选修4第四章 第一节 原电池 课件 (共25张PPT)
第四章 电化学基础
第一节
原电池
先学检查
1.下列哪个反应便于设计成原电池？为什么？ A.CaCO3＋2H+=Ca2+＋CO2↑＋H2O 放热
√ B.Zn＋Cu2+=Zn2+＋Cu 放热
C.C＋H2O(g)=高=温CO+H2 吸热
先学检查
2.下列哪个装置形成了原电池？请试着总结一下 形成原电池的条件
原电池形成的条件
(1)两个__活__泼_Z_n性__不__同_C_u_Z的n电极；Zn Al
C
(2)____电___解__质_____ 溶液或熔融液；
√ ((（34))A形一）成个_自__发闭__进合_（_行酒_B回的精）路_氧_。_化__（还_H_2C原_S）_O_4_反应（N。aDO）H
先学检查
1.写出图中原电池的电极反应式及电池总反应方程式。
负极： Zn—2e- = Zn2+
Zn
Cu
正极： 2H+ + 2e- = H2 ↑
电池总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ ZnSO4溶液 H2SO4溶液
课后作业
• 1、拆开一个废旧干电池，了解其构成和 原理；
• 2、查阅资料，了解我国能源问题。 • 3、完成学案并预习下一节课
放电时间提高供电效率?AZn来自CuCuSO4
质疑、解疑
1.理论上应看到只在铜棒上有固体产生，实际上锌棒 上也有固体产生，这是什么原因导致的呢？ （1）可能是所用锌片不纯形成无数微小原电池； （2）锌与硫酸铜直接接触发生化学反应而产生铜单质。 2.最终又会造成什么后果？
能量转化效率变低了，不能提供稳定电流。
第一节
原电池
先学检查
1.下列哪个反应便于设计成原电池？为什么？ A.CaCO3＋2H+=Ca2+＋CO2↑＋H2O 放热
√ B.Zn＋Cu2+=Zn2+＋Cu 放热
C.C＋H2O(g)=高=温CO+H2 吸热
先学检查
2.下列哪个装置形成了原电池？请试着总结一下 形成原电池的条件
原电池形成的条件
(1)两个__活__泼_Z_n性__不__同_C_u_Z的n电极；Zn Al
C
(2)____电___解__质_____ 溶液或熔融液；
√ ((（34))A形一）成个_自__发闭__进合_（_行酒_B回的精）路_氧_。_化__（还_H_2C原_S）_O_4_反应（N。aDO）H
先学检查
1.写出图中原电池的电极反应式及电池总反应方程式。
负极： Zn—2e- = Zn2+
Zn
Cu
正极： 2H+ + 2e- = H2 ↑
电池总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ ZnSO4溶液 H2SO4溶液
课后作业
• 1、拆开一个废旧干电池，了解其构成和 原理；
• 2、查阅资料，了解我国能源问题。 • 3、完成学案并预习下一节课
放电时间提高供电效率?AZn来自CuCuSO4
质疑、解疑
1.理论上应看到只在铜棒上有固体产生，实际上锌棒 上也有固体产生，这是什么原因导致的呢？ （1）可能是所用锌片不纯形成无数微小原电池； （2）锌与硫酸铜直接接触发生化学反应而产生铜单质。 2.最终又会造成什么后果？
能量转化效率变低了，不能提供稳定电流。
人教版化学选修四第四章第一节 原电池PPT(共24页)
F
√
C
D
√
G Zn C
√
稀硫酸
人教版化学选修四第四章第一节 原电池(共24张PPT)
简单原电池的设计
（1）将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。 （2）判断正负极并写出电极反应。
Fe
石墨
人教版化学选修四第四章第一节 原电池(共24张PPT)
FeCl3溶液
负极（铁）： Fe－2e－=Fe2+ 正极（石墨）： 2Fe3+ + 2e－=2Fe2+
阴离子 溶液中 负极
思考： 原电池正负极判断方法？
电极材料，电极现象，电子流向，离子流向
人教版化学选修四第四章第一节 原电池(共24张PPT)
人教版化学选修四第四章第一节 原电池(共24张PPT)
二 原电池的电极判断
负极
正极
电极材料 较活泼金属 较不活泼金属或非金属
电极反应 氧化反应 还原反应
电子流向 电子流出 电子流入
选修4 《化学反应原理》
第一节 原 电 池
电能是一种清洁重要的能源,什么能可转 化为电能?
第一课时
我们的生活中离不开各种电池
干
锂
电
离 子
池
电
池
纽
蓄
扣
电
电
池
池
利用化学反应将化学能转化为电能---原电池
【实验一】将锌片、铜片插入稀硫酸，现象？
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
Zn
Cu
稀硫酸
锌片上有气泡产生,锌片渐渐溶解
人教版化学选修四第四章第一节 原电池(共24张PPT)
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.
新人教版高中化学选修4-第4章第1节《原电池》课件
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的 金属。
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
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
人教版化学选修四4.1原电池
【结论2】改进后的原电池装置化学能不会 自动释放，易控制
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发 生反应
学以致用
请你在实验2的基础上，设计一组电池， 让贺卡（2V）稳定的工作。
学以致用
原电池设 计
请利用：Fe 2(SO4 )3+ Fe ＝ 3Fe SO4 的反应原理，设计一个带盐桥的原电 池装置,并书写电极反应。
Cu 盐桥：实验室通常用
饱和的KCl溶液和胶冻
状的琼脂装入U型管
mA
负
极
内电路
Zn
—
氧化
SO4 2Zn2+
盐
K+
Zn2+
反应
桥 Cl-
+ SO4 2-
Cu2还+ 原 反应
外电路
正 极
Cu
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
【结论1】改进后的原电池装置电压稳定，工 作时具有较高的能量转换率
正极_______2_H__+_+__2e-=H2↑ 总反应式是____F_e_+__H_2_S_O__4_=_F_e_S__O_4_+_H__2_↑__ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： ①Cu作_负___极, ②Fe作__正__极 电极反应式是：负极_C_u_-_2_e_-_=_C__u_2_+
正极_______2_N__O_3_-_+_4_H__+_+_2_e_-==2NO2 ↑ +2 总反应式是__C_u_+__4_H_N__O__3(_浓__)_=_C__u_(_N_O__3_)_2+__2_N__O2 ↑ +2
原电池
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发 生反应
学以致用
请你在实验2的基础上，设计一组电池， 让贺卡（2V）稳定的工作。
学以致用
原电池设 计
请利用：Fe 2(SO4 )3+ Fe ＝ 3Fe SO4 的反应原理，设计一个带盐桥的原电 池装置,并书写电极反应。
Cu 盐桥：实验室通常用
饱和的KCl溶液和胶冻
状的琼脂装入U型管
mA
负
极
内电路
Zn
—
氧化
SO4 2Zn2+
盐
K+
Zn2+
反应
桥 Cl-
+ SO4 2-
Cu2还+ 原 反应
外电路
正 极
Cu
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
【结论1】改进后的原电池装置电压稳定，工 作时具有较高的能量转换率
正极_______2_H__+_+__2e-=H2↑ 总反应式是____F_e_+__H_2_S_O__4_=_F_e_S__O_4_+_H__2_↑__ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： ①Cu作_负___极, ②Fe作__正__极 电极反应式是：负极_C_u_-_2_e_-_=_C__u_2_+
正极_______2_N__O_3_-_+_4_H__+_+_2_e_-==2NO2 ↑ +2 总反应式是__C_u_+__4_H_N__O__3(_浓__)_=_C__u_(_N_O__3_)_2+__2_N__O2 ↑ +2
原电池
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。
人教版高中化学选修四课件第四章第一节《原电池》.pptx
Cu
稀硫酸
Zn 改进
【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
A
Zn
Cu
稀硫酸
Zn 改进
H2SO4溶液
【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
A
Zn
Cu
稀硫酸
Zn 改进
Cu H2SO4溶液
【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
国内新能源汽车的先行者 2009年2月奇瑞电动汽车下线
应开用原拓电视池野
锌－空气金属燃料电池航标灯
应开ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原拓电视池野
1991年，我国首创以铝－空气－海水为 能源的新型电池，并应用于海上航标灯。
锌－空气金属燃料电池航标灯
应开用原拓电视池野
1991年，我国首创以铝－空气－海水为 能源的新型电池，并应用于海上航标灯。
【结论2】改进后的原电池装置化学能不会自动释放
【交流·研讨二】
A
Zn
Cu
稀硫酸
改进
A
Zn
Cu
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论2】改进后的原电池装置化学能不会自动释放 【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
三、应用原电池
A
Zn
Cu
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
我们的骄傲…
我们的骄傲…
【交流·研讨二】
A
Zn
Cu
稀硫酸
改进
A
Zn
Cu
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
改进后的原电池装置还有什么优点？
【交流·研讨二】
A
Zn
Cu
稀硫酸
改进
化学选修4人教新课标4-1原电池课件(精)
• 原电池：将________转化为________的装置。
• 2．氧化还原的本质是________与________之 间发生________的过程，通常氧化还原反应 中并不能获得电流，要使能量直接转变为电 能，就要设计________，使________反应和 ________反应分别在________进行。
• 你知道在上述水果电池中，电流的强弱与两 极的距离有什么关系吗？影响电流的因素还 可能有哪些呢？
• 提示：距离越近，电流越大。另外，电流大 小还与两金属片宽度以及两电极金属相对强 弱等因素有关。
• 2．盐桥在原电池中有何作用？
• 提示：(1)作用：使两个半电池中的溶液连成 一个通路。
• (2)优点：使原电池中氧化剂和还原剂近乎完 全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定 向移动，使原电池能持续、稳定地产生电流。
• 5．为什么实验室用锌与稀H2SO4反应制H2， 其他条件相同的条件下，用粗锌产生H2的速 率会更快？
• 提示：形成锌|稀H2SO4|杂质金属的原电池， 所以反应速率会更快。
• 氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转 移，但是在通常的氧化还原反应中并不能获 得电流。如将锌片放在CuSO4溶液中，可以 看到铜被锌置换出来，并放出热量，其反应 为：Cu2＋＋Zn＝Zn2＋＋Cu。在此反应中，锌 原子把电子直接给了在溶液中与之接触的Cu2 ＋，被氧化成Zn2＋，进入溶液；而Cu2＋在锌 片上直接得到电子，被还原成铜(相当于短
• 本章教材内容共分四节。第一节“原电池”， 具体内容包括带有盐桥的较复杂的原电池、 原电池的构成和反应原理、设计原电池、选 用正负极的原则；第二节“化学电源”，主 要讲述了电池选用的标准，一次电池、二次 电池和燃料电池的反应原理；第三节“电解 池”，主要介绍了电解的原理、电解饱和食 盐水、电镀、铜的电解精炼以及电冶金制取 活泼金属的知识；第四节“金属的电化学腐 蚀的反应原理”，具体介绍了牺牲阳极的阴
• 2．氧化还原的本质是________与________之 间发生________的过程，通常氧化还原反应 中并不能获得电流，要使能量直接转变为电 能，就要设计________，使________反应和 ________反应分别在________进行。
• 你知道在上述水果电池中，电流的强弱与两 极的距离有什么关系吗？影响电流的因素还 可能有哪些呢？
• 提示：距离越近，电流越大。另外，电流大 小还与两金属片宽度以及两电极金属相对强 弱等因素有关。
• 2．盐桥在原电池中有何作用？
• 提示：(1)作用：使两个半电池中的溶液连成 一个通路。
• (2)优点：使原电池中氧化剂和还原剂近乎完 全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定 向移动，使原电池能持续、稳定地产生电流。
• 5．为什么实验室用锌与稀H2SO4反应制H2， 其他条件相同的条件下，用粗锌产生H2的速 率会更快？
• 提示：形成锌|稀H2SO4|杂质金属的原电池， 所以反应速率会更快。
• 氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转 移，但是在通常的氧化还原反应中并不能获 得电流。如将锌片放在CuSO4溶液中，可以 看到铜被锌置换出来，并放出热量，其反应 为：Cu2＋＋Zn＝Zn2＋＋Cu。在此反应中，锌 原子把电子直接给了在溶液中与之接触的Cu2 ＋，被氧化成Zn2＋，进入溶液；而Cu2＋在锌 片上直接得到电子，被还原成铜(相当于短
• 本章教材内容共分四节。第一节“原电池”， 具体内容包括带有盐桥的较复杂的原电池、 原电池的构成和反应原理、设计原电池、选 用正负极的原则；第二节“化学电源”，主 要讲述了电池选用的标准，一次电池、二次 电池和燃料电池的反应原理；第三节“电解 池”，主要介绍了电解的原理、电解饱和食 盐水、电镀、铜的电解精炼以及电冶金制取 活泼金属的知识；第四节“金属的电化学腐 蚀的反应原理”，具体介绍了牺牲阳极的阴
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2、如果电解质溶液含有AgNO3，盐桥 中还可以装有饱和的KCl溶液吗？
一、含盐桥原电池 练习反馈
利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一 个
能得到稳定电流的原电池装置，画出装置 简图，并标注电极及电解质溶液
APCgt
讨
能产生稳定、持续电流的原电
论
池应具备什么条件？
含盐桥原电池
1.要有活泼性不同的两个电极 2.两个半反应在不同的区域进行 3.用导线和盐桥分别将两个半电池连接
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是 CU ；
电解质溶液Y是 AgNO3溶液 ；
(2)银电极为电池的 正 极，
发生的电极反应为
Ag+ +
-
e=
Ag
；
X电极上发生的电极反应为Cu - 2e- = Cu 2+ ；
(3)外电路中的电子是从 铜 电极流向 银 电 极。
3.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出两种原电 池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。
两极一液成回路，氧化还原是中心
复习回顾
复习回忆：判断以下哪些是原电池？
G
Zn
Zn
G
Zn
Cu
H2SO4
（1） G
Fe
C
CuSO （2）
4
G
Zn
CuSO4
Cu
H2SO4 （3）
C2H5OH （4）
复习回顾
【思考】下面哪个反应能够设计成原电池？
HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) △H < 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
1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)
反 置 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池)
应分
化学选修4
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第一课时
高二年级化学备课组 2015年11月28号
负 极
成电中性。
Zen－
KCl－ C+K+l－ KCC－lK+－l
K+Cl－K+Cl－K+Cl－ CK+lCK－l－ K++Cl－
C+ l K
－+
ClK－
+
正 极
2H+
+2e-=H2↑
内 电
e－ZnS2+O42－
H+
SO42－
2
路
ZnSO4溶液
H2SO4溶液
一、含盐桥原电池
讨论：
1、可否用导线代替盐桥？
介绍盐桥
盐桥中一般装有饱和的 KCl溶液和琼脂制成的胶冻;
琼脂的作用是防止管中溶 液流出;
K+和Cl-能在胶冻内自由移动
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。
一、含盐桥原电池
【观察与思考】 A
Zn
Cu
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论1】 改进后的原电池装置提高了能量转换率
5.解释某些化学现象
原电池原理应用：
(1)比较金属活动性强弱。
当两种金属构成原电池时，总是活泼的金属作负 极而被腐蚀，所以先被腐蚀的金属活泼性较强。
例1： 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
高温
CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2 (g) △H > 0
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
请你设计合理的原电池装置图
并指出电子移动方向和溶液中离子的移动方向
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
请你设计合理的原电池装置图
2e-
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
Znn2+
负极
H+ H+
H2SO4溶液
-----Cu H2 ---
正极
想一想
➢理论上应看到只在铜片上有大量 锌片 A 铜片
气泡，实际上锌片上也有大量气泡 产生，并且电流越来越弱，为什么？
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
三、原电池的主要应用：
1.利用原电池原理设计新型化学电池；
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； 3.进行金属活动性强弱比较； 4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极 而受到保护。如在铁器表面镀锌。
（1）、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 （2）、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液
G
参考答案
Zn(-)
G (+)
Pt
Zn(-)
盐桥
C (+)
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）
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
复习回顾
原电池的基础知识
1.定义：
把化学能转变为电能的
装置
理解： ①外形－－无外加电源 ②自发的氧化还原反应 才可能被设计成原电池
复习回顾 2、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。
造成的主要原因：锌片不纯， 以及铜极上聚集了许多氢气泡， 把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这 样就增加了电池的内阻，使电 流不能畅通。
如果要产生稳定、持续电流，
有没有什么改进措施？
稀H2SO4
【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
A
Zn
Cu
稀硫酸
A
Zn
Cu
？ ZnSO4溶液 H2SO4溶液
一、含盐桥原电池
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
改进
稀硫酸
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论2】 改进后的原电池装置化学能 不会自动释放
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
小结含盐桥原电池
盐：子盐 移桥，(1桥 动的使)传中 的作整递离 方用个离子向:
外电路
H 阳装离置子构向成正通
Z极路n移。-2动e-=，Zn2+ 阴(2离)平子衡向电负荷 极，移保动持溶液
在一起
基础闯关
1.（2010广东高考）铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是( B)C
A、正极反应为：Zn—2e－=Zn2+ B、电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu C、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
小试牛刀
2.(07海南化学卷14)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。
一、含盐桥原电池 练习反馈
利用反应原理Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一 个
能得到稳定电流的原电池装置，画出装置 简图，并标注电极及电解质溶液
APCgt
讨
能产生稳定、持续电流的原电
论
池应具备什么条件？
含盐桥原电池
1.要有活泼性不同的两个电极 2.两个半反应在不同的区域进行 3.用导线和盐桥分别将两个半电池连接
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是 CU ；
电解质溶液Y是 AgNO3溶液 ；
(2)银电极为电池的 正 极，
发生的电极反应为
Ag+ +
-
e=
Ag
；
X电极上发生的电极反应为Cu - 2e- = Cu 2+ ；
(3)外电路中的电子是从 铜 电极流向 银 电 极。
3.利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出两种原电 池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。
两极一液成回路，氧化还原是中心
复习回顾
复习回忆：判断以下哪些是原电池？
G
Zn
Zn
G
Zn
Cu
H2SO4
（1） G
Fe
C
CuSO （2）
4
G
Zn
CuSO4
Cu
H2SO4 （3）
C2H5OH （4）
复习回顾
【思考】下面哪个反应能够设计成原电池？
HCl(aq) + NaOH(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) △H < 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
1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等)
反 置 2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池)
应分
化学选修4
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第一课时
高二年级化学备课组 2015年11月28号
负 极
成电中性。
Zen－
KCl－ C+K+l－ KCC－lK+－l
K+Cl－K+Cl－K+Cl－ CK+lCK－l－ K++Cl－
C+ l K
－+
ClK－
+
正 极
2H+
+2e-=H2↑
内 电
e－ZnS2+O42－
H+
SO42－
2
路
ZnSO4溶液
H2SO4溶液
一、含盐桥原电池
讨论：
1、可否用导线代替盐桥？
介绍盐桥
盐桥中一般装有饱和的 KCl溶液和琼脂制成的胶冻;
琼脂的作用是防止管中溶 液流出;
K+和Cl-能在胶冻内自由移动
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。
一、含盐桥原电池
【观察与思考】 A
Zn
Cu
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论1】 改进后的原电池装置提高了能量转换率
5.解释某些化学现象
原电池原理应用：
(1)比较金属活动性强弱。
当两种金属构成原电池时，总是活泼的金属作负 极而被腐蚀，所以先被腐蚀的金属活泼性较强。
例1： 下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
高温
CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2 (g) △H > 0
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
请你设计合理的原电池装置图
并指出电子移动方向和溶液中离子的移动方向
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
请你设计合理的原电池装置图
2e-
Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) △H < 0
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
Znn2+
负极
H+ H+
H2SO4溶液
-----Cu H2 ---
正极
想一想
➢理论上应看到只在铜片上有大量 锌片 A 铜片
气泡，实际上锌片上也有大量气泡 产生，并且电流越来越弱，为什么？
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
三、原电池的主要应用：
1.利用原电池原理设计新型化学电池；
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； 3.进行金属活动性强弱比较； 4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极 而受到保护。如在铁器表面镀锌。
（1）、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。 （2）、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液
G
参考答案
Zn(-)
G (+)
Pt
Zn(-)
盐桥
C (+)
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）
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
复习回顾
原电池的基础知识
1.定义：
把化学能转变为电能的
装置
理解： ①外形－－无外加电源 ②自发的氧化还原反应 才可能被设计成原电池
复习回顾 2、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。
造成的主要原因：锌片不纯， 以及铜极上聚集了许多氢气泡， 把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这 样就增加了电池的内阻，使电 流不能畅通。
如果要产生稳定、持续电流，
有没有什么改进措施？
稀H2SO4
【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
A
Zn
Cu
稀硫酸
A
Zn
Cu
？ ZnSO4溶液 H2SO4溶液
一、含盐桥原电池
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
改进
稀硫酸
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【结论2】 改进后的原电池装置化学能 不会自动释放
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
小结含盐桥原电池
盐：子盐 移桥，(1桥 动的使)传中 的作整递离 方用个离子向:
外电路
H 阳装离置子构向成正通
Z极路n移。-2动e-=，Zn2+ 阴(2离)平子衡向电负荷 极，移保动持溶液
在一起
基础闯关
1.（2010广东高考）铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是( B)C
A、正极反应为：Zn—2e－=Zn2+ B、电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu C、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
小试牛刀
2.(07海南化学卷14)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。