高中化学选修四原电池(课件大赛一等奖)
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A 正极 负极 Zn Cu B Cu Zn C Cu Zn D Fe Zn
电解质溶液 CuCl2
H2SO4 CuSO4
HCl
1.某原电池总反应式为： Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能实现该 反应的原电池是( B )
zxxk
课堂练习
1、依探究实验4的原理，按以下反应设计一个能 持续产生电流的原电池装置，画出装置图。 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
Ag
A
Cu
AgNO3
Cu(NO3)2
课堂练习
2、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电 流，如何将 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电 池（如左下图）进行简单改装？
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。
三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：
1. 用还原性较强的物质(如：活泼金属)作负极，向外电路提供 电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。 2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧 化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥及 池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定 电流的闭合回路。
（2）组成原电池的条件
（1）有两种活动性不同的金属（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。 （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
学 .科 .网
小结
一.原电池： 把化学能直接转化为电能的装置。
二.构成原电池的基本条件：
CuSO4
该装置不足的方面:产生的 电流不稳定,放电时间短.
探究实验3
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，且 铜片和锌片上均无明显 现象（即:无电子定向 移动）
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
上述装置构成了原电池吗？为什么？
锌片
A
铜片
Zn
A
Cu
ZnSO4 稀H2SO4
H2S以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
形成原电池的条件
可以
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
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(aq) ‖ CuSO4(aq)︱ Cu
负极
盐桥
正极
• 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。
探究实验4
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
(1)在探究实验3的装置中架上盐桥连通, Zn 看有什么现象？ 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 是原电池装置; (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。
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
1、确定该原电池的正、负极， 并写出原电池中的两个电极反应 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？ 3、盐桥起什么作用？
探究实验1 将锌粒加入到装有稀硫酸溶液的烧杯中，用温 度计感受反应中的热量变化。
锌粒
H2SO4溶液
1、氧化还原反应的本质是反应物之间电 子的转移，但是在上述反应中我们并没 有获得电流，为什么呢？ 2、如何才能获得电流呢？
复习回顾
将化学能转化为电能 1、原电池是______________________ 的装置。 原电池反应的本质是_______________ 氧化还原反应 反应。 2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： 负 （填“正”或“负”）极， Zn电极是____ 2+ 其电极反应为_______________ Zn －2e - = Zn ，该反应 是______ 氧化（填“氧化”或“还原”，下同）反 正 应； 还原 + +2e______ - =H ↑极，其电极反应为 Cu 电极是 2H 2 _______________, 该反应是 反应。 （2）当电解质溶液为 CuSO4_________ 溶液时： Zn 电极 2+ 负 Zn － 2e = Zn 是____极，其电极反应为_____________， 氧化 反应；Cu电极是____ 正 极， 该反应是________ 2+ 还原 反应. Cu + 2e - = Cu该反应_________ 其电极反应为 _______________,
典型例题：
1.下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
A
V H SO
2
B
V
H2SO4
C
Cu
X
H 2 SO 4
Fe Cu
D
V
NaCl溶液
4
Zn
Cu
Zn
Zn
Cu
E
V
F
Cu 2SO4
X
M
酒精
XNaCl溶液 X H SO
2
N
4
H2SO4
Cu
O
V
H 2S O 4
典型例题：
2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的原电池正确组合是（ C ）
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
此装置优点：克服了探究实验2的不足，能稳 定长时间放电!
1、确定该原电池的正、负极， 并写出原电池中的两个电极反 应和电池反应方程式。
Zn
A
Cu
2、判断电子的流动路线及溶液 中阴、阳离子移动趋势？
学科网
ZnSO4
CuSO4
3、盐桥起什么作用？ 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应）
3、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）
组卷网
负极
（还原性） 失 e－
电子e－ 电流Ｉ
正极
（氧化性）
得 e－ 还原反应
氧化反应
［结论］把氧化反应和还原反应分开 在不同的区域进行，再以适当的方式 连接起来，就可以获得电流．
探究实验2 将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接， 并使锌电极和铜电极不接触，同时浸入到装有 A 硫酸铜溶液的烧杯中。 锌片 铜片
电解质溶液 CuCl2
H2SO4 CuSO4
HCl
1.某原电池总反应式为： Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能实现该 反应的原电池是( B )
zxxk
课堂练习
1、依探究实验4的原理，按以下反应设计一个能 持续产生电流的原电池装置，画出装置图。 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
Ag
A
Cu
AgNO3
Cu(NO3)2
课堂练习
2、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电 流，如何将 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电 池（如左下图）进行简单改装？
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。
三.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：
1. 用还原性较强的物质(如：活泼金属)作负极，向外电路提供 电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路得到电子。 2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧 化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥及 池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定 电流的闭合回路。
（2）组成原电池的条件
（1）有两种活动性不同的金属（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。 （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
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小结
一.原电池： 把化学能直接转化为电能的装置。
二.构成原电池的基本条件：
CuSO4
该装置不足的方面:产生的 电流不稳定,放电时间短.
探究实验3
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，且 铜片和锌片上均无明显 现象（即:无电子定向 移动）
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
上述装置构成了原电池吗？为什么？
锌片
A
铜片
Zn
A
Cu
ZnSO4 稀H2SO4
H2S以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
形成原电池的条件
可以
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
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(aq) ‖ CuSO4(aq)︱ Cu
负极
盐桥
正极
• 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。
探究实验4
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
(1)在探究实验3的装置中架上盐桥连通, Zn 看有什么现象？ 电流计指针偏转， 有电流通过电路， 是原电池装置; (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。
ZnSO4
A
Cu
CuSO4
1、确定该原电池的正、负极， 并写出原电池中的两个电极反应 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？ 3、盐桥起什么作用？
探究实验1 将锌粒加入到装有稀硫酸溶液的烧杯中，用温 度计感受反应中的热量变化。
锌粒
H2SO4溶液
1、氧化还原反应的本质是反应物之间电 子的转移，但是在上述反应中我们并没 有获得电流，为什么呢？ 2、如何才能获得电流呢？
复习回顾
将化学能转化为电能 1、原电池是______________________ 的装置。 原电池反应的本质是_______________ 氧化还原反应 反应。 2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： 负 （填“正”或“负”）极， Zn电极是____ 2+ 其电极反应为_______________ Zn －2e - = Zn ，该反应 是______ 氧化（填“氧化”或“还原”，下同）反 正 应； 还原 + +2e______ - =H ↑极，其电极反应为 Cu 电极是 2H 2 _______________, 该反应是 反应。 （2）当电解质溶液为 CuSO4_________ 溶液时： Zn 电极 2+ 负 Zn － 2e = Zn 是____极，其电极反应为_____________， 氧化 反应；Cu电极是____ 正 极， 该反应是________ 2+ 还原 反应. Cu + 2e - = Cu该反应_________ 其电极反应为 _______________,
典型例题：
1.下列哪几个装置能形成原电池？
Zn Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
Fe
Cu
A
V H SO
2
B
V
H2SO4
C
Cu
X
H 2 SO 4
Fe Cu
D
V
NaCl溶液
4
Zn
Cu
Zn
Zn
Cu
E
V
F
Cu 2SO4
X
M
酒精
XNaCl溶液 X H SO
2
N
4
H2SO4
Cu
O
V
H 2S O 4
典型例题：
2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的原电池正确组合是（ C ）
Zn
A
Cu
ZnSO4
CuSO4
此装置优点：克服了探究实验2的不足，能稳 定长时间放电!
1、确定该原电池的正、负极， 并写出原电池中的两个电极反 应和电池反应方程式。
Zn
A
Cu
2、判断电子的流动路线及溶液 中阴、阳离子移动趋势？
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ZnSO4
CuSO4
3、盐桥起什么作用？ 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ （氧化反应）
3、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）
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负极
（还原性） 失 e－
电子e－ 电流Ｉ
正极
（氧化性）
得 e－ 还原反应
氧化反应
［结论］把氧化反应和还原反应分开 在不同的区域进行，再以适当的方式 连接起来，就可以获得电流．
探究实验2 将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接， 并使锌电极和铜电极不接触，同时浸入到装有 A 硫酸铜溶液的烧杯中。 锌片 铜片