人教版化学选修四第四章 原电池
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化学选修4：第四章第一节《原电池》原创课件
上述装置中能形成原电池的是 B ， 该原电池工作时，负极发生 氧化反应 ， - ==Cu2+ Cu – 2e 电极反应式为 ； 正极发生 还原反应 ， + + 2e- ==2Ag 2Ag 电极反应式为 ；
电池总反应式为
Cu + 2Ag+ ==Cu2+ + 2Ag 。
3、原电池的工作原理
4、电极方程式
练习：
画出“Zn – Cu - H2SO4”原电池 和“Fe – C - AgNO3”原电池 的装置图，
并标出正负极、电子移动方向，书写其电 极方程式和总方程式。
思考：
提出问题： 左图是原电池，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？
2+
铜 半 电 池
（氧化反应）
正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）
电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号： Zn ︱ ZnSO4‖ CuSO4 ︱ Cu
负极
盐桥
正极
三、原电池的应用
思考讨论：
利用此氧化还原反应来设计原电池， 写出电极反应式。并画出装置图
3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸 中，用导线两两相连组成原电池。若a、b 相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d 到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡， b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四 种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) A． a > b > c > d B． a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿
高中化学人教版选修四第41课《原电池》讲解稿一、引言本课我们将学习原电池的相关知识。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
二、原电池的构成和工作原理原电池由两个半电池和电解质组成。
半电池分为阳极和阴极，电解质则负责传递离子。
当阳极和阴极通过电解质相连时，化学反应会导致电子在电路中流动，产生电流。
三、原电池的种类1. 干电池干电池是一种常见的原电池，它使用固态或半固态的电解质。
干电池具有体积小、重量轻、使用方便等特点，广泛应用于电子设备、玩具等领域。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用化学能直接转化为电能的装置。
它使用可燃性物质（如氢气、甲醇等）作为燃料，通过与氧气发生反应产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、环保等优点，在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、原电池的应用1. 电子设备原电池广泛应用于各种电子设备，如手持式电子产品、遥控器、闹钟等。
干电池由于便携性好且寿命较长，成为这些设备的常用电源。
2. 交通工具燃料电池作为一种新型的清洁能源装置，被广泛应用于汽车、船舶、飞机等交通工具。
燃料电池车辆具有零排放、低噪音等特点，有望成为未来交通工具的主流。
五、总结原电池作为一种将化学能转化为电能的装置，在我们的生活和工业生产中扮演着重要角色。
通过学习本课，我们了解了原电池的构成和工作原理，以及干电池和燃料电池的种类和应用领域。
希望同学们能够将所学知识应用到实际生活中，进一步加深对原电池的理解。
谢谢！。
人教版选修四第四章、电化学基础 期末基础知识复习及训练(含答案)
人教版高二化学必修四第四章、电化学基础期末基础知识复习及训练（含答案）基础知识点整理一、原电池基本概念理解。
1、原电池的概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、化学电池的分类：常见的原电池可以分为三类：（1）一次电池：常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等；（2）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池；（3）燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。
3、原电池的电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑4、常见原电池的电极反应总结。
⑴干电池（属于一次电池）①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应：阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-===总反应式：Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电充电2PbSO4 + 2H2O5、典型例题分析。
例题1、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。
下列说法中正确的是( )A．(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B．(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．(4)中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑答案：B解析：(1)中Mg作负极；(2)中Al作负极；(3)中铜作负极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe作负极。
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
人教化学选修4第四章第一节 原 电 池(共19张PPT)
离子方程式Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
思考讨论：利用该反应设计原电池
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。
根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子的定向移动方向判断负极电子流出极电流流入极或阴离子定向移向极正极电子流入极电流流出极或阳离子定向移向极3
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
一、原电池的工作原理 1．构成条件 (1)具有两个 活泼性 不同的电极。 (2)合适的 电解质 溶液。 (3)形成 闭合 回路(外电路用导线相连或互相接触并 将两电极插入电解质溶液中)。 (4)能自发地发生 氧化还原 反应。
负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向 移向极
正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向 移向极
3．根据两极发生的变化判断
负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反应 正极——得到电子，化合价降低，发生还原反应
4．根据反应现象判断 负极——会逐渐溶解，质量减小 正极——有气泡逸出或质量增加
♨特别提示：原电池正负极判断的基础是氧化 还原反应。如果给出一个方程式让判断正、负极，可 以直接根据化合价的升降变化来判断，发生氧化反应 的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
电解液： AgNO3 或者： Cu(NO3)2 、AgNO3
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，
思考讨论：利用该反应设计原电池
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。
根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子的定向移动方向判断负极电子流出极电流流入极或阴离子定向移向极正极电子流入极电流流出极或阳离子定向移向极3
第四章 电化学基础
第一节 原 电 池
一、原电池的工作原理 1．构成条件 (1)具有两个 活泼性 不同的电极。 (2)合适的 电解质 溶液。 (3)形成 闭合 回路(外电路用导线相连或互相接触并 将两电极插入电解质溶液中)。 (4)能自发地发生 氧化还原 反应。
负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向 移向极
正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向 移向极
3．根据两极发生的变化判断
负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反应 正极——得到电子，化合价降低，发生还原反应
4．根据反应现象判断 负极——会逐渐溶解，质量减小 正极——有气泡逸出或质量增加
♨特别提示：原电池正负极判断的基础是氧化 还原反应。如果给出一个方程式让判断正、负极，可 以直接根据化合价的升降变化来判断，发生氧化反应 的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
电解液： AgNO3 或者： Cu(NO3)2 、AgNO3
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，
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)
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 将已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
2. 工作原理
电极反Байду номын сангаас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 。
第四章 电化学基础
第一节 原电池
一、原电池
−
+
1. 装置
盐桥：装有含琼胶的KCl饱和溶液 盐桥的作用： ① 构成闭合回路。 ② 平衡电荷。盐桥中的阴、阳离子定向迁移(溶液中的离子不能通过盐桥)，使电
解质溶液保持电中性，反应持续进行，能长时间稳定放电。 ③ 避免电极与电解质溶液直接反应，最大程度地将化学能转化为电能。
达标练习
教材 P73 习题
课后作业
学法 P105-106
这一 样个 的人 人所 才受 有的 学教 问育 。超
过 了 自 己 的 智 力 ，
You made my day!
我们，还在路上……
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)
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
(完整word版)【教材分析】原电池_化学_高中
第四章电化学基础
第一节原电池
教材分析
本节课的教学内容“原电池”，是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理》中第四章电化学基础的第一节内容。
原电池是中学电化学基础知识，也是学生了解化学原理应用于生活实际的重要切入点之一。
在前期学习过程中，学生已初步掌握将化学能转化为电能的途径，并已有原电池、正极、负极、电解质溶液的概念。
选修阶段的电化学部分的内容为学生提供了一个较为完整和系统的电化学原理相关知识,也为学生理解和运用电化学的知识奠定了基础。
另一方面课本将实验探究充分融入到理论知的学习过程当中,让学生经历科学探究的过程,为学生进一步提高科学探究能力创设了平台。
同时，也充分联系原理在实际生产生活中的运用，让学生体会到化学的有用性，体验科学、技术、社会与环境的密切关系，达到提高学生科学素养的目标.
选修四第四章第一节再次学习原电池的目的在于学生在本节课的学习中,从学生已有的知识基础入手，进一步深化巩固原电池的工作原理及其构成条件，并随之引入盐桥的概念，结合实验探究和理论探究,学习盐桥的作用，并从微观本质上学习掌握盐桥的工作原理。
并在教师引导下进一步掌握判断原电池的正负极的方法和学会正确书写电极反应方程式.同时，也让学生了解原电池的本质及其实质应用,为学习化学电源、燃料电池等打下基础。
1。
化学：第四章第一节《原电池》课件(人教版选修4)(共24张PPT)
总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
负极(Zn)：Zn－2e- ＝Zn2+
④
正极(Cu)：2H++2e- ＝H2↑
(∨)
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极(Fe)：Fe－2e - ＝Fe2+
⑤
正极(Ag)：Cu2++2e- ＝Cu
(∨)
总反应： Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
⑥ (×)
负极(Zn)：Zn－2e-＝Zn2+
生活中我们常使用各种各样的电池
手机专用电池
笔记本电脑专用电池
用于“神七”的太阳能电 池
实验探究
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu CuSO4
分析该反应氧化剂、还原剂及电子转移情 况和现象及反应快慢。
一、原电池的工作原理
氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）
负极
（还原性）
2H2O+2e- H2 ↑+2 OH-
思考
原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料 和电解质溶液吗？
判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，
请说明理由；若是，请指出正负极名称，并
练
写出电极反应式.
习
①
②
(×)
(×)
负极（Zn)：Zn－2e-＝Zn2+
③
正极(Ag): 2H++2e-＝H2↑
(∨)
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
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
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
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
例题3：原电池的能量转化
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.
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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（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。
练习 判断下列装置哪些属于原电池？
（1）
（2）
（3）
（4）
（5） Zn Cu （6）Zn
Cu （7） Zn
Cu
CuSO4
C2H5OH
ZnSO4 CuSO4
想一想
锌片
➢理论上应看到只在铜片
上有大量气泡，实际上锌 片上也有大量气泡产生， 这是什么原因导致的呢？
（二）由两个半电池组成原电池的工作原理 （1）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，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。
如何避免发生这种现？
【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
改进
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【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。
【交流·研讨二】
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
改进
稀硫酸 ZnSO4溶液 H2SO4溶液
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。
第四章 电 化学基础
课程标准导航 1.原电池的工作原理。 2．能表示电极反应式和电池反应方程式。 3．能设计原电池装置。
复习回顾 一、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- = Zn2+ 氧化反应
4.根据电解质溶液离子移动 的方向判断
阴离子－向 负 极移动（负 极带正电荷）
阳离子－向 正 极移动（正 极带负电荷）
5.根据电极现象来判断
负极－ 牺牲、溶解 ； 6.燃料电池中
正极－增重、气；泡
燃料在 负极 反应 氧化剂在正极 反应
【结论2】改进后的原电池装置化学能不会
自动释放。 改进后的原电池装置还有什么优点？
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能 发生反应。
实验探究
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池装置，标出电极材料和 电解质溶液，写出电极反应方程式。
负
正 负极 Zn－2e-=Zn2+
➢最终又会造成什么后果？
怎样避免和克服呢？
A 铜片
稀H2SO4
（一）对锌铜原电池工作原理的进一步探究 提出问题：
上图是将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池， 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？有没有什么改进措施？
学生讨论 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。
小结
能产生稳定、持续电流的原电池 应具备什么条件？
1.要有导电性不同的两个电极 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
连接在一起
二、原电池正负极判断
1.由组成原电池的电极材料 判断一般 负极－活泼性强 的金属正极－ 活泼性弱的 金属或 非金属 导体，以 及某些金属氧化物
正极 Cu2++2e-=Cu
电流表指针发生偏转，
CuSO4 溶液
但随着时间的延续，电流表 指针偏转的角度越来越小， 最终可能没有电流通过。
即无法产生持续稳定的电流且两个 电极上都有红色物质析出。
探究实验：改进方案
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?
正极 2H+ + 2e-=H2↑ 还原反应
A Zn 负
总反应式:
Cu
正 Zn+2H+= Zn2++H2↑
Zn2+ H+ H+
稀硫酸
现象：
锌棒溶解，铜棒上 有气泡。
原电池工作原理
负极 Zn -
e- A
正极
Cu
SO42-
Zn2+ H+ H+
负极
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。
可以理解成：负极 与电解质 溶液反应
练习：Mg-Al-H2SO4中， Al 是正极，Mg 是负极。
2.根据电子（电流）流 动的方向判断
电子－－由 负极 流 出，流入 正极 ；
电流－－由 正极 流 出，流入 负极。
3.根据电极反应类型判断 负极－－ 失 电子，发生 氧化 反应
正极－－ 得 电子，发生 还原 反应
Zn
A
Cu
电流计指针不偏转，
且铜片和锌片上均无
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？
（溶液不保持电中性）
设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池 装置，结果如何呢？你能解释它的工作原理 吗？
A Zn 盐桥 Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
盐桥：
在U型管中装满 用饱和KCl溶液和琼 脂作成的冻胶。
③用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起
（2）探究原电池组成的条件
设计盐桥原电池的思路：
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
还原剂和氧化产物为负极 的半电池
氧化剂和还原产物为正极 的半电池
根据电极反应确定合适的电极材料和电
解质溶液
外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，并
通过盐桥沟通内电路
得出结论
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。
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。取出盐桥，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。
两极一液成回路，氧化还原是中心。
练习 判断下列装置哪些属于原电池？
（1）
（2）
（3）
（4）
（5） Zn Cu （6）Zn
Cu （7） Zn
Cu
CuSO4
C2H5OH
ZnSO4 CuSO4
想一想
锌片
➢理论上应看到只在铜片
上有大量气泡，实际上锌 片上也有大量气泡产生， 这是什么原因导致的呢？
（二）由两个半电池组成原电池的工作原理 （1）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，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。
如何避免发生这种现？
【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
改进
ZnSO4溶液 H2SO4溶液
【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。
【交流·研讨二】
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
改进
稀硫酸 ZnSO4溶液 H2SO4溶液
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。
第四章 电 化学基础
课程标准导航 1.原电池的工作原理。 2．能表示电极反应式和电池反应方程式。 3．能设计原电池装置。
复习回顾 一、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- = Zn2+ 氧化反应
4.根据电解质溶液离子移动 的方向判断
阴离子－向 负 极移动（负 极带正电荷）
阳离子－向 正 极移动（正 极带负电荷）
5.根据电极现象来判断
负极－ 牺牲、溶解 ； 6.燃料电池中
正极－增重、气；泡
燃料在 负极 反应 氧化剂在正极 反应
【结论2】改进后的原电池装置化学能不会
自动释放。 改进后的原电池装置还有什么优点？
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能 发生反应。
实验探究
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池装置，标出电极材料和 电解质溶液，写出电极反应方程式。
负
正 负极 Zn－2e-=Zn2+
➢最终又会造成什么后果？
怎样避免和克服呢？
A 铜片
稀H2SO4
（一）对锌铜原电池工作原理的进一步探究 提出问题：
上图是将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池， 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？有没有什么改进措施？
学生讨论 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。
小结
能产生稳定、持续电流的原电池 应具备什么条件？
1.要有导电性不同的两个电极 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
连接在一起
二、原电池正负极判断
1.由组成原电池的电极材料 判断一般 负极－活泼性强 的金属正极－ 活泼性弱的 金属或 非金属 导体，以 及某些金属氧化物
正极 Cu2++2e-=Cu
电流表指针发生偏转，
CuSO4 溶液
但随着时间的延续，电流表 指针偏转的角度越来越小， 最终可能没有电流通过。
即无法产生持续稳定的电流且两个 电极上都有红色物质析出。
探究实验：改进方案
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?
正极 2H+ + 2e-=H2↑ 还原反应
A Zn 负
总反应式:
Cu
正 Zn+2H+= Zn2++H2↑
Zn2+ H+ H+
稀硫酸
现象：
锌棒溶解，铜棒上 有气泡。
原电池工作原理
负极 Zn -
e- A
正极
Cu
SO42-
Zn2+ H+ H+
负极
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。
可以理解成：负极 与电解质 溶液反应
练习：Mg-Al-H2SO4中， Al 是正极，Mg 是负极。
2.根据电子（电流）流 动的方向判断
电子－－由 负极 流 出，流入 正极 ；
电流－－由 正极 流 出，流入 负极。
3.根据电极反应类型判断 负极－－ 失 电子，发生 氧化 反应
正极－－ 得 电子，发生 还原 反应
Zn
A
Cu
电流计指针不偏转，
且铜片和锌片上均无
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？
（溶液不保持电中性）
设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池 装置，结果如何呢？你能解释它的工作原理 吗？
A Zn 盐桥 Cu
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
盐桥：
在U型管中装满 用饱和KCl溶液和琼 脂作成的冻胶。
③用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起
（2）探究原电池组成的条件
设计盐桥原电池的思路：
Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
还原剂和氧化产物为负极 的半电池
氧化剂和还原产物为正极 的半电池
根据电极反应确定合适的电极材料和电
解质溶液
外电路用导线连通，可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中，并
通过盐桥沟通内电路
得出结论
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。
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。取出盐桥，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。