人教版选修四原电池
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人教版高中化学选修四 化学电源 PPT课件
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
燃料电池汽车
四、燃料电池：
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能 直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲 醇、氨、煤气燃料电池……）
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而 得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 电流总反应式为：
Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s
铅蓄电池的充放电过程：
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞 合金，电解质溶液KOH溶液。反应式为： 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：（Zn）
燃料电池汽车
四、燃料电池：
燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能 直接转换成电能的化学电池。（氢气、烃、肼、甲 醇、氨、煤气燃料电池……）
1、氢氧燃料电池
中性 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+2H2O+4e-==4OH总反应: 2H2+O2==2H2O
负极 4Al-12e-=4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e-=12OH总反应式： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
练习6: 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而 得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液， 电流总反应式为：
Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s
铅蓄电池的充放电过程：
Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉 缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境
➢其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂离子电 池……
2、银锌蓄电池
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞 合金，电解质溶液KOH溶液。反应式为： 2Ag+Zn(OH充)放2 电电 Zn+Ag2O+H2O 写出放电时的电极反应式。
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2++Mn2O3 + 2NH3 + H2O
优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。
2、碱性锌-锰干电池
电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极：（Zn）
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！。
人教版高中化学选修四4.1《原电池》课件 (共19张PPT)
第一节 原电池
下列装置中能构成原电池的是：
A
没有两个活泼性不同的导体作电极
B
C
没有电解质溶液
D
没有形成闭合回路
原电池的构成条件:
• 1.能自发进行氧化还原反应 • 2.两个活泼性不同的导体作电极 • 3.有电解质溶液 • 4.形成闭合回路
实验探究㈠
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
本堂小结
⒈原电池的功能: ⒉原电池的工作原理：
⒊原电池输出电能的能力：
本堂小结
⒈原电池的功能:将化学能转化为电能 ⒉原电池的工作原理： ①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，通过阴阳离子的定向移动而形 成内电路。 ⒊原电池输出电能的能力，取决于 ①装置设计的合理性； ②组成原电池的反应物的氧化还原能力。
练习
根据反应：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag 设计一个带盐桥的原电池。 ⑴画出此原电池的装置简图； ⑵注明原电池的正负极； ⑶注明外电路中电子的流向； ⑷写出两个电极上的电极反应式。
实验方案
实验探究㈡
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个能产生持续、稳定电流 的原电池，并进行实验。
实验装置构成及实验现象
正极
电极材料 电解质溶液
负极
装置图
连通两烧杯 溶液的材料
电流表读数 是否稳定
原电池的工作原理
e- → e- → 1.外电路中电子从
←ClK +→
设计一个原电池。
正极 电解质溶液 电极材料 负极 装置图
下列装置中能构成原电池的是：
A
没有两个活泼性不同的导体作电极
B
C
没有电解质溶液
D
没有形成闭合回路
原电池的构成条件:
• 1.能自发进行氧化还原反应 • 2.两个活泼性不同的导体作电极 • 3.有电解质溶液 • 4.形成闭合回路
实验探究㈠
请根据反应：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
本堂小结
⒈原电池的功能: ⒉原电池的工作原理：
⒊原电池输出电能的能力：
本堂小结
⒈原电池的功能:将化学能转化为电能 ⒉原电池的工作原理： ①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，通过阴阳离子的定向移动而形 成内电路。 ⒊原电池输出电能的能力，取决于 ①装置设计的合理性； ②组成原电池的反应物的氧化还原能力。
练习
根据反应：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag 设计一个带盐桥的原电池。 ⑴画出此原电池的装置简图； ⑵注明原电池的正负极； ⑶注明外电路中电子的流向； ⑷写出两个电极上的电极反应式。
实验方案
实验探究㈡
请根据反应：
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
设计一个能产生持续、稳定电流 的原电池，并进行实验。
实验装置构成及实验现象
正极
电极材料 电解质溶液
负极
装置图
连通两烧杯 溶液的材料
电流表读数 是否稳定
原电池的工作原理
e- → e- → 1.外电路中电子从
←ClK +→
设计一个原电池。
正极 电解质溶液 电极材料 负极 装置图
人教版高中化学《选修4》课件原电池
短路的原电池，电子 从Zn直接流向Cu。
CuSO4溶液
Zn
e-
Cu
有电流 CuSO4溶液
Zn 、Cu分开的原电 池，电子从Zn经导线 流向Cu。
实验探究
设计图 Zn
ee-
实验记录 Cu
记录短时 间内电流 计指针偏 转角度的 变化？
现象
电流计指 针偏转的 角度逐渐 变小。 Zn片上有 Cu生成。
解释
人教版电化学基础
第一节 原电池
判断下列装置是否是原电池？
Zn
Cu Zn Zn
酒 精
Zn Cu Zn
稀 HCl
Cu
稀HCl
稀HCl
稀H2SO4
原电池装置?
Zn Cu Zn
电流表指针偏转?
Cu Zn Cu
CuSO4溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
原电池类型
Zn
e-
外电路是 否有电流
结论
Cu 无电流
CuSO4溶液
Zn
Cu
短路的原电 池,分流了锌 失去的部分 电子,造成导 线中电流逐 渐减弱。
CuSO4溶液
使原电池产生持续电流的解决方案
Zn
KCl溶液
Cu
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn
Cu
KCl溶液
动手
现
实验
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
有稳定电流,锌片溶解,铜片上生成铜 象: 锌半电池 铜半电池
（1）画出原电池的装置简图 （2）注明原电池的正极和负极
（3）注明外电路中电子的流向
（4）写出两个电极上的电极反应
动 手 实 验
实验装置
Zn
CuSO4溶液
Zn
e-
Cu
有电流 CuSO4溶液
Zn 、Cu分开的原电 池，电子从Zn经导线 流向Cu。
实验探究
设计图 Zn
ee-
实验记录 Cu
记录短时 间内电流 计指针偏 转角度的 变化？
现象
电流计指 针偏转的 角度逐渐 变小。 Zn片上有 Cu生成。
解释
人教版电化学基础
第一节 原电池
判断下列装置是否是原电池？
Zn
Cu Zn Zn
酒 精
Zn Cu Zn
稀 HCl
Cu
稀HCl
稀HCl
稀H2SO4
原电池装置?
Zn Cu Zn
电流表指针偏转?
Cu Zn Cu
CuSO4溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
原电池类型
Zn
e-
外电路是 否有电流
结论
Cu 无电流
CuSO4溶液
Zn
Cu
短路的原电 池,分流了锌 失去的部分 电子,造成导 线中电流逐 渐减弱。
CuSO4溶液
使原电池产生持续电流的解决方案
Zn
KCl溶液
Cu
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn
Cu
KCl溶液
动手
现
实验
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
有稳定电流,锌片溶解,铜片上生成铜 象: 锌半电池 铜半电池
（1）画出原电池的装置简图 （2）注明原电池的正极和负极
（3）注明外电路中电子的流向
（4）写出两个电极上的电极反应
动 手 实 验
实验装置
Zn
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……
高中化学选修四原电池课件人教版
电流产生：正极 和负极之间形成 电势差，产生电 流
原电池的分类
干电池
充电电池
燃料电池
碱性电池
锂离子电池
镍镉电池
原电池的应用
化学电源：将化学 能转化为电能
工业生产：促进物 质转化
生物医学：为生命 活动提供能源
环保领域：处理废 物、净化环境
原电池中的氧化还原反 应
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应的定义：氧化还原反应是指物质之间发生的电子转移反应， 其中氧化剂获得电子并还原其他物质，而还原剂失去电子并被氧化。
氧化还原反应的电子转移
氧化还原反应的定 义：氧化还原反应 是指反应过程中有 电子转移的化学反 应。
电子转移的方向： 在氧化还原反应中， 电子从还原剂转移 到氧化剂。
电子转移的数目： 电子转移的数目与 反应中氧化剂和还 原剂的化合价变化 有关。
氧化还原反应的实 质：氧化还原反应 的实质是电子转移 ，即电子从一个原 子或分子转移到另 一个原子或分子。
高中化学选修四原 电池课件人教版
,
汇报人：
原电池的原理 和构成
原电池中的氧 化还原反应
原电池的组成 和结构
原电池的工作 原理和能量转 化
原电池的实际 应用和案例分 析
原电池的原理和构成
原电池的工作原理
氧化还原反应： 在原电池中， 氧化反应和还 原反应分别在 两个电极上发
生
电子转移：电 子通过导线从 负极流向正极， 实现化学能转
原电池与其他储能方式的比较
添加标题
原电池与干电池的比较：干电池是一种化学电源，通过化学反应将化学能转化为电能， 而原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
添加标题
原电池与蓄电池的比较：蓄电池是一种可充电的化学电源，通过充电和放电过程实现能 量的储存和释放，而原电池是一种不可充电的化学电源。
人教版高中化学选修四课件第一节原电池原理
2019/2/2
5
一、原电池
1 什么是原电池？
把 化学能 转化为 电能 的 装置 就叫 原电池。
2019/2/2
6
2.构成原电池的条件是什么？
(1)有两个相连的电极
导体；
相连的形式可以多种多样的；
电极材料可以多种多样。 哪种是负极？ 两种活泼不同的金属。 电极本身都参与反应吗？ 一种金属与一种非金属（如石墨）。 哪个是负极？ 电极本身参与反应吗？ 也可以两电极都是其它材料。 哪个是负极？ 电极本身一定参与反应吗？
活泼性，还原性依次减弱。
2019/2/2 10
4 、 原 电 池 的 工 作 原 理 什 么 ？
2019/2/2 11
失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 Zn-2e=Zn2+
还原反应
负极 铜锌原电池 正极
阳离子 阴离子
2H++2e-=H2↑
电解质溶液
阳离子
电 负极： Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 极 正极：2H++2e-=H ↑ （还原反应） 2 反 应 总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑ (离子方程式） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（化学方程式） ↑
15
2019/2/2
⑥
(× )
-＝Zn2+ Zn － 2e 负极：
⑦
(∨ )
正极： Cu2++2e-＝Cu 总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu 或Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu
2019/2/2 16
⑧
(× )
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第一节 原 电 池(36张PPT)
要点二 原电池的设计
理论上，能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池， 实际设计时应注意以下几方面： 提供 (1) 用 还原性较强 ________ 的物质作为负极，向外电路 ________ 得到 电子；用 氧化性较强 ________ 的物质作为正极，从外电路 ________ 电子。
阴阳离子的定向移动 (2) 将两极浸在电解质溶液 ________ 中，通过 __________________ 形成内电路。 导线 流向正极，再通过 (3) 放电时负极上的电子通过 ________ 溶液中离子移动形成的内电路构成闭合回路，其中阳离子移 向________ 正 正 极，阴离子移向________ 负 极。
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
栏 目 链 接
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
栏 目 链 接
三、原电池正负极的判断方法
负极：活泼性__强__的金属，发生__氧化__反应。
正极：活泼性__弱__的金属或导体，发生__还原__反应。 原电池正负极判断： 1．根据电极材料判断 负极——活泼性较强的金属
栏 目 链 接
正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属
注意：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中， Al做负极。 2．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
栏 目 链 接
(1) 将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，
(2)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
人教版高中化学选修四4-1原电池(课件)(共47张ppt)
H2SO4溶液
H2SO4溶液
H2SO4溶液
条件二 溶液的性质
Zn G Cu Zn G Cu
乙
醇
C
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论二
两个电极插入电解质溶液中。
条件三
Zn
线路的连接
Cu Zn G Cu
稀硫酸
D
稀硫酸
H2SO4溶液
铜锌原电池
结论三 两个电极用导线相连构成闭合回路。
交流研讨
原电池的正负极判断
原电池的雏形
理论解释 ：生物Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆模型。
伏打电池是 实用电池的开端。
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
“神六”用 太阳能电池
交流研讨
一、实验探究：原电池工作原理
交流研讨
• 1．为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢？该现象和 铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？ • 2．铜片上的电子从哪来？ • 3．锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？ • 4．写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 • 5．电流表中指针发生偏转说明有电流通过，这又证明 了什么呢？ • 6． 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。
-
2+
FeCl3溶液
A
Mg
Al
稀硫酸溶液 NaOH溶液
学以致用
3.下列说法中正确的是（D ） 化学能转化为电能 的装 置 A.原电池是把 电能转化为化学能 B.原电池中电子流出的一极是负极 正极 ，
发生氧化反应 均发生 C.原电池两极 分别发生 氧化反应 和还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动
人教版化学选修四原电池课件
设计的原电池如图所示。 请回答下列问题：
（1）电极X的材料是___铜______；电解质溶液Y是 Ag_N_O__3； （2）银电极为电池的___正____极，发生的电极反应为
___2_A_g_+_+_2_e_-=_2_A_g；X电极上发生的电极反应为 ____C_u_-_2e_-_=_C_u_2+_。 （3）外电路中的电子是从__C_u__电极流向__A_g___电
必发生 失电子
的 氧化反应 原电池
必发生 得电子
的 还原反应
与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路：
内电路
电子流向：负极流向正极 电流方向：正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极：负极：电子流出的一极
正极：电子流入的一极
负极： Zn－2e-＝ Zn2+
3.电极反应式：
正极： 2H++ 2e-＝ H2↑
②组 ③组 ④组
蜂鸣器 区别
响
响
响
两极材料不同
不响
结论
活泼性不同 负极：较活泼的金属 的两个电极 正极：较不活泼的金属、石墨等
活动探究2
⑤
⑥
⑦
H2
橙汁
蜂鸣器 区别
⑤组 ⑥组
响
不响
溶液导电性不同
⑦组
响
结论 电极材料均需插入电解质溶液中
活动探究3
⑧
⑨
蜂鸣器 区别 结论
⑧组 响
⑨组 不响
电解质溶液是否连通
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质
溶液的 pH( C )
A.不变
（1）电极X的材料是___铜______；电解质溶液Y是 Ag_N_O__3； （2）银电极为电池的___正____极，发生的电极反应为
___2_A_g_+_+_2_e_-=_2_A_g；X电极上发生的电极反应为 ____C_u_-_2e_-_=_C_u_2+_。 （3）外电路中的电子是从__C_u__电极流向__A_g___电
必发生 失电子
的 氧化反应 原电池
必发生 得电子
的 还原反应
与原 电 池 相关的概念
外电路
1.电路：
内电路
电子流向：负极流向正极 电流方向：正极流向负极 阴离子流向负极
阳离子流向正极
2.电极：负极：电子流出的一极
正极：电子流入的一极
负极： Zn－2e-＝ Zn2+
3.电极反应式：
正极： 2H++ 2e-＝ H2↑
②组 ③组 ④组
蜂鸣器 区别
响
响
响
两极材料不同
不响
结论
活泼性不同 负极：较活泼的金属 的两个电极 正极：较不活泼的金属、石墨等
活动探究2
⑤
⑥
⑦
H2
橙汁
蜂鸣器 区别
⑤组 ⑥组
响
不响
溶液导电性不同
⑦组
响
结论 电极材料均需插入电解质溶液中
活动探究3
⑧
⑨
蜂鸣器 区别 结论
⑧组 响
⑨组 不响
电解质溶液是否连通
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质
溶液的 pH( C )
A.不变
人教版选修4高中化学 第一节：原电池(共33张PPT)
（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？
Zn
A
Cu
电流计指针不偏转，
且铜片和锌片上均无
明显现象（uSO4
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。
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自发的氧化还原反应才可能被设计成原 电池
原电池工作原理 负极 Zn－2e- = Zn2+ 氧化反应
【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。
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？
Zn
A
Cu
电流计指针不偏转，
且铜片和锌片上均无
明显现象（uSO4
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。
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自发的氧化还原反应才可能被设计成原 电池
原电池工作原理 负极 Zn－2e- = Zn2+ 氧化反应
【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。
人教版高二化学选修四4-1：原电池
（3）写出正极的电极反应式； （4）由燃料电池总反应式减去正极的电
极反应式得到负极的电极反应式。
练习1、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽 然使用方便，却受到价格和来源的限制。常 用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、 汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极的 电极反应式：
CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
（3）钢铁腐蚀的防护
1、改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加 进钢里制成合金钢。
2、金属表面覆盖保护层：如油漆、油脂等，电镀 （Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法 原理：形成原电池反应 时，让被保护金属做正 极，不反应，起到保护 作用；而活泼金属反应 受到腐蚀。
练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.
Zn
Cu
Fe
C
NaCl
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（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag
例题2
请写出下列电极反应式：
思考：若把电解质溶液换为NaOH溶液，写出电极反应式。
总反应为：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
M2Agl为+2负Na极O，H+电2H极2反O＝应2：NMaAgl－O22+e3－H＝2↑Mg2＋ Mg Al为氧正化极反，应电，极为反负应极：2H＋+2e－＝H2↑ 为
2、分析右图，按要求写出有关反应方程式：
极反应式得到负极的电极反应式。
练习1、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽 然使用方便，却受到价格和来源的限制。常 用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、 汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极的 电极反应式：
CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2O
（3）钢铁腐蚀的防护
1、改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加 进钢里制成合金钢。
2、金属表面覆盖保护层：如油漆、油脂等，电镀 （Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法 原理：形成原电池反应 时，让被保护金属做正 极，不反应，起到保护 作用；而活泼金属反应 受到腐蚀。
练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.
Zn
Cu
Fe
C
NaCl
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（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-=Ag
例题2
请写出下列电极反应式：
思考：若把电解质溶液换为NaOH溶液，写出电极反应式。
总反应为：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
M2Agl为+2负Na极O，H+电2H极2反O＝应2：NMaAgl－O22+e3－H＝2↑Mg2＋ Mg Al为氧正化极反，应电，极为反负应极：2H＋+2e－＝H2↑ 为
2、分析右图，按要求写出有关反应方程式：
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
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
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04
怎么解决这 一问题？
思考
01
02
03
为什么取出盐桥， 盐桥的作用是什 盐桥的成分是什
就没有电流？
么？
么？
04
05
06
盐桥中离子如何 盐桥可以用金属 盐桥中为什么使
移动？
代替吗？
用饱和的KCl溶液？
双液原电池工作原理：
负极：材料： 电极方程式： 反应类型
正极：材料： 电极方程式： 反应类型：
电子移动方向： 离子移动方向：
从反应产物与电流的关系来区分，电化学 反应过程（及其装置）可以分为两类：产生电 流的反应（发生在化学电池中，是自发的，向 外输送能量）和借助电流而发生的反应（发生 在电解池中，由外借输入的能量推动）。电化 学的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用 很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、 电冶金、电池制造等。
设计双液原电池
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
Zn+2FeCl3==2FeCl2+ZnCl2
单液原电池及电流图
双液原电池及电流图
思考： 若将双液原电池推广到市场，面临到的实际问题时什么？
双
液
原
如何
电
改进
池
如
实验
电 池
何 改
装置 得到
变
进
高效
小
？
的原的电池原？因？
膜电池工作原理：
负极：材料： 电极方程式： 反应类型
正极：材料： 电极方程式： 反应类型：
电子移动方向： 离子移动方向：
装 置 图
电 流 图
单液原电池
双液原电池
膜电池
生活中的膜电池
负极材料
正极材料
隔膜
电解液
外壳
高考中的膜电池
科技创新让生活变得更美好！！！ 2018年全国卷1
2018年全国卷3
2019年全国卷1
2020年全国卷1
2020年全国卷2
2020年全国卷3
感谢聆听
电化学基础
我们已经知道化学能与其他形式的能量可 以相互转换，而且严格地遵循着能量守恒定律。 化学能与热能通过化学反应可以直接转换，化 学能与电能的相互转换则必须通过一定的装置。 装置设计的合理性，对于能量的转换效率至关 重要（不同牌号的电池质量差别很大就是一 例）。研究化学能与电能相互转换的装置、过 程和效率的科学，叫做电化学。
各种产品
美国特斯拉电动跑车
01 原电池
原电池工作原理：
负极：材料： 电极方程式： 反应类型:
正极：材料： 电极方程式： 反应类型：
电子移动方向： 离子移动方向：
思考： 为什么音乐 片的声音越 来越低？
思考：
01
02
为什么原电 池的电流不 断减小？
说明能量发 生了怎样的 转化？
03
怎么验证？