第一节 原电池
1 第一节 第1课时 原电池的工作原理
√
解析：选A。 的物质的量 ， 的稀硫酸中溶质的物质的量 ，根据化学方程式 可知，二者反应的物质的量之比是 ，故稀硫酸过量，反应放出 要以不足量的 为标准计算。A.滴加几滴浓盐酸，增大了溶液中的 ，反应速率增大，且 的产量不变，A符合题意；B.硝酸具有强氧化性，与 反应不能产生氢气，B不符合题意； 与 发生置换反应生成 和 ， 、 及稀硫酸构成原电池，使反应速率增大，但由于 消耗，导致反应产生 的量减少，C不符合题意；D.加入少量锌粒，由于 是固体，浓度不变，因此反应速率不变，但产生 的量增多，D不符合题意。
（2）若将上述反应设计成原电池，石墨棒为原电池某一极材料，则石墨棒为____（填“正”或“负”）极，产生的现象为____________，发生的电极反应为__________________。原电池工作时溶液中的 移向____（填“正”或“负”）极。若反应产生 气体（已换算成标准状况），则理论上消耗铁的质量是_____ 。
正
有气泡产生
负
8.4
解析：若将题述反应设计成原电池，则铁电极上发生的电极反应为 ，发生氧化反应，为负极，则石墨棒为正极，发生的电极反应为 ，产生的现象为有气泡产生。原电池工作时阳离子移向正极，阴离子移向负极，故溶液中的 移向负极。根据总反应方程式可知，若反应产生 气体（已换算成标准状况），则理论上消耗铁的质量是 。
（3）实验后同学们经过充分讨论，认为符合某些要求的化学反应都可以设计成原电池。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___。A. B. C. D. 在所选反应中选择其中某个反应设计成原电池，该电池负极反应为__________________________。
第一节 原 电 池4.1
3.设计原电池 例证：依据反应Zn＋FeSO4====ZnSO4＋Fe设计成原电池。 (1)设计原电池的思路。 ①根据氧化还原反应方程式写出电极反应式； ②确定两电极材料； ③确定电解质溶液； ④构成闭合回路。
(2)具体分析。
【特别提醒】(1)画原电池装置图的三点提醒： ①指明原电池的正负极材料及电解质溶液。
第一节 原 电 池
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1.了解原电池的工作原理。 2.能正确书写电极反应式和电池反应方程式。 3.能设计简单的原电池。
一、原电池 (1)原电池是怎样工作的？ (2)构成原电池的必要条件是什么？ 1.概念 化学 能转化为___ 电 能的装置。 利用氧化还原反应原理将_____
2.工作原理(以铜锌原电池为例)
(1)若原电池装置为上图左图： ①电极材料A是_______，B是______(写名称)。 ②A电极观察到的现象是__________________。 (2)若原电池装置为上图右图： ①电极材料X是_____(填序号，下同) a.铁 b.铜 c.石墨
②电解质Y是_____。
a.FeSO4
b.CuSO4
阴离子→负极。
【解析】选A。该原电池中，较活泼的金属——锌作负极，发生 氧化反应，较不活泼的铜作正极，发生还原反应，电子由负 极——锌流出，经导线流向铜电极，负极、正极反应分别为负 极：Zn－2e-====Zn2+，正极：Cu2+＋2e-====Cu；盐桥中的阴离 子向负极区域硫酸锌溶液中迁移，故A正确，B、C、D错误。
c.CuCl2
【思路点拨】解答该题要注意以下三点： (1)负极发生还原反应，电极材料应为铁； (2)正极应是Cu2+被还原，电解质溶液应含Cu2+； (3)正极材料应是比铁稳定的导体材料。
高一化学_必修2_优质课_原电池 PPT课件 图文
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第一节 第1课时 原电池的工作原理
第一节原电池第1课时原电池的工作原理学业要求核心素养建构1.认识化学能转化电能的实际意义及其重要应用。
2.能分析、解释原电池的工作原理。
3.能设计简单的原电池。
『知识梳理』一、原电池1.概念：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。
2.构成条件：(1)具有两个活泼性不同的电极。
(2)合适的离子导体(如电解质溶液)。
(3)形成闭合回路。
(4)能自发地发生氧化还原反应。
3.工作原理(以铜锌原电池为例)：(1)实验现象。
①电流表指针发生偏转。
②锌片逐渐溶解。
③铜片上有红色物质沉积。
④将盐桥取出，电流表指针回到零点。
(2)工作原理。
电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu4.盐桥：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，离子在其中自由移动。
[微自测]1.为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________，电池总反应式为________________。
(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成________，中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO2－4向________移动，硫酸铜溶液中SO2－4向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。
在工作时，K ＋移向________。
解析该装置为锌铜原电池，总反应式为Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。
电池工作时，ZnSO4溶液中SO2－4向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO2－4向盐桥移动，而盐桥中的K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路。
选修四第四章第一节 原电池
第一节原电池复习巩固：1、原电池是_______________________________的装置。
原电池反应的本质是________________________反应。
知识点一：原电池的原理（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是_____（填“正”或“负”）极，其电极反应为___________________，该反应是_________（填“氧化”或“还原”，下同）反应； Cu电极是____极，其电极反应为____________,该反应是____反应。
（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是_____极，其电极反应为______________，该反应是_____反应；Cu电极是___极，其电极反应为____________,该反应________反应.（3）盐桥：实验现象：有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。
取出盐桥，得出结论盐桥的作用：（1）_______________________________________________。
（2）。
指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。
负极（锌片）： _____________________ （_____________反应）正极（铜片）：______________________ （____________反应）电池反应（总化学方程式）_________________________________电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu_____极盐桥 ____极知识点二：原电池的形成条件，电极判断，（1）__________________________________________________。
（2）__________________________________________________（3）____________________________________________力____（4）________________________________________________知识点三：1.原电池的正负极的判断方法（理解记忆）根据电子流动方向电子流出的极——___极电子流入的极——___极①根据电极材料较活泼的电极材料——___极较不活泼的电极材料——____极②根据原电池电极发生的反应发生氧化反应的极——____极发生还原反应的极——____极③根据电极增重还是减重工作后质量减少的电极——___极工作后质量增加的电极——____极④根据电极有气泡冒出工作后，有气泡冒出的电极为___极2.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。
第一节 原电池
Zn+Cu2+====Zn2++Cu
小结 将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两 个不同区域内进行，再以适当的方式连接起来，从 而获得了稳定持续的电流。
[探究实验三] 将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片 不直接接触，然后分别浸入盛有硫酸锌和稀硫酸溶液（与硫 酸铜溶液的浓度相同）的烧杯中，中间用一盐桥连接，观察 并比较产生电流强度的大小。
第四章
电化学基础
原电池
第一节
形成原电池的条件
u
形成原电池的条件一
结论： 有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属 导体）作电极
形成原电池的条件二
结论：电极材料均浸入电解质溶液中
形成原电池的条件三
结论：两极相连形成闭合电路
形成原电池的条件四
u
结论：一个自发进行的氧化还原反应
组成原电池的条件: 1、有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 2、电极材料均浸入电解质溶液中 3、两极相连形成闭合电路 4、一个自发进行的氧化还原反应
此原电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。
此原电池是由两个半电池 组成的（锌和锌盐溶液构 成锌半电池，铜和铜盐溶 液构成铜半电池）；半电 池中的反应就是半反应,即 电极反应。 锌半电池 Zn-2e-====Zn2+
铜半电池 Cu2++2e-====Cu 电池总反应：
锌半电池 _______
铜半电池 ______
1.下列能构成原电池的装置是（ CD ）
2.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥
（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该 原电池的叙述正确的是（ C ）
第1节原电池(完整版)
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
灵敏电流计
石墨
盐桥
石墨
FeCl3 溶液
甲
KI 溶液
乙
是防止管中溶液流出 。
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？
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
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：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
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：
高中化学选择性必修一第4章第1节 原电池
总反应： 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2-+3H2↑
8、负极：Cu —2e -=Cu2+ 正极: 2H++NO3- +e-= H2O+NO2↑
总反应： Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
（一）定义：将化学能转化为电能的装置 注：原电池中的化学能并非全部转化为电能，有一部分 转化成热能等其他形式的能量
（二）本质：氧化还原反应
（三）工作原理：以铜-锌原电池为例
答：(1)锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜 片，阴离子(Cl-、SO42-)在电解质溶液中移向锌片，阳 离子(K+、Cu2+)移向铜片。
合OH-→沉淀M(OH)n
、遵守三大守恒：质量守恒、电荷守恒、 转移电子守恒 、两极反应式叠加得总反应式，总反应式减去其中一个
电极反应式，可得另一个电极的反应式 5、规律：①一般来说，金属作负极的原电池
负极：酸性或中性介质中：M—ne-=Mnn+
碱性介质中:M—ne-+nOH-=M(OH)n 正极：酸性介质中：2H++2e-=H2↑
（五）能否构成原电池的判断——四看
1、看电极——两极为导体且存在活泼性差异 （燃料电池的电极一般为惰性电极） 2、看溶液——两极插入电解质溶液中 3、看回路——形成闭合回路或两极直接接触 4、看本质——有无自发的氧化还原反应发生
例题：
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
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
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
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
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根据下式所表示 的氧化还原反应设计一个能持 续产生电流的原电池装置。
Zn（s）+Fe2+（aq）=Zn2+（aq）+Fe（s） （1）装置可用烧杯和盐桥, 画出此原电池的装 置简图. （2）注明原电池的正极、负极，并标明外电路 中的电子流向。 （3）写出两电极上的电极反应式
Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
原电池的设计
实验设计一：
Zn
Cu
CuSO4 (Ⅰ)
指针会动吗？
实验设计二：
Zn
Cu
CuSO4 (Ⅰ)
电流持续的时间会长吗？
实验设计三：
硫酸铜
硫酸铜
请观察指针的变化？
把氧化剂与还原剂分开，用盐桥相连，指针变化了。
盐桥
什么是盐桥？ 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。
注意：燃料电池中两极可同选石墨或 铂
b 、有电解质溶液 c 、构成闭合的回路 d 、能自发发生氧化还原反应
A
Zn
Cu
煤油 (x)
A
Zn
木条
A
Zn
Zn
A
Zn
C
H+ SO42－H+
(x) A
Zn
H+ SO42－H+
(√)
Cu
H+ SO42－H+
(x) SO42—H+H+
H+ H+
SO42－
(x)
原电池的两极确定
第四章 电化学基础
水果电池
第一节 原电池
负极
ZnΒιβλιοθήκη e－A 正极 CuH+ SO42－H+
一、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：
组成原电池的条件：
a 、有两种活泼性不同的金属作电极 （或金属与能导电的非金属或化合物）
失去电子的一极叫负极，用 - 表示。 得到电子的一极叫正极，用 + 表示。
原电池两极的化学反应表示方法， 又叫电极反应。
例如：Zn-Cu原电池 负极：（Zn ) Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应） 正极：（Cu ) 2H++ 2e- = H2↑ (还原反应） 总反应式：综合正极和负极电极反应式而得：
盐桥的作用是什么？ 可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液 会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于 铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移， 使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作 用则是沟通内电路。