人教版化学选修四原电池
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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
人教版高中选修四化学4.1 原电池ppt
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
问题：该装置是否补构充成原实电验池？1电流表指针
发生偏转吗？铜电极上有什么现象？
现象：铜片表面明显有铜 析出，锌片逐渐溶解，电 流表指示无电流通过。
判断、假设：有原电池中电 极反应的特点；电流表指针 不动的原因可能与锌片与铜 片直接接触有关。
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
六、【课后反思】 1.查漏知识点： 2.主要错题：
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
3、利用原电池的反应原理： Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2设计一个能持续 产生电流的原电池装置。
五、【课后作业】：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。
择决定命运，环境造就人生！
铜锌原电池
一、原电池
将化学能转变为电能的装置 1.组成——两个半电池、盐桥
盐桥：饱和 KCl 溶液(以琼 胶制作成冻胶)
盐桥的作用
①让溶液始终保持电中性使电极反应得以继续进行 ②使两个烧杯中的溶液连成一个通路
2、工作原理
外电路：Zn失去电子沿导线通过电流表进入 铜片
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
(× )
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↑
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。
人教版化学选修四原电池课件
（２）盐桥的作用是什么？
可提供定向移动的阴阳离子
，使由它连接的两溶液保持电
中性，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。
★盐桥的作用： （1）形成闭合回路。
导线的作用是传递电子，沟 通外电路。而盐桥的作用则是
（2）平衡电荷。
沟通内电路。
(3)双液原电池的优
两电极均为惰性电极，常见于燃料电池。 1、酸性介质
氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O 负极：2H2 - 4e-=4H+ 正极：O2+ 4H+ + 4e-=2H2O a. 应考虑电解质对电极反应的影响 b. 介质为酸性溶液时，反应式两边不能出现OH-离子 c. H+写在正极的反应物中
34
2、碱性介质 氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O 负极：2H2+ 4OH- - 4e-=4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- =4OH-
Cu
Ag
电池电极反应式的类型
仅有负极材料 参与反应
电 池
两电极材料均 不参与反应
两电极材料均 参与反应
26
电池电极反应式的书写
规则： 先写出总反应，再写出某一个简单的半反 应，用总反应 减去半反应就得到另一个半 反应
由NordriDesign提供
一、仅有负极材料参与反应
参与反应的金属电极本身为负极，负极参与反应的 金属失电子（先写出负极反应式），正极是介质溶液
②组
③组
④组
蜂鸣器
响
响
响
不响
区别
两极材料不同
结论
活泼性不同的负极：较活泼的金属
高中化学人教版选修四41《原电池》课堂讲稿
高中化学人教版选修四41《原电池》课
堂讲稿
导言
大家好，今天我们将学习高中化学选修四的第41课《原电池》。
原电池是一种常见的电池类型，它的工作原理和应用非常重要。
本课我们将深入了解原电池的构造、工作原理以及它在生活中
的应用。
一、原电池的构造
原电池由两个半电池组成，其中一个半电池是氧化半电池，另
一个是还原半电池。
氧化半电池中的金属棒浸泡在金属离子溶液中，而还原半电池中的金属棒则浸泡在该金属离子的酸性溶液中。
二、原电池的工作原理
原电池通过两个半电池之间的电子传递和离子传递来产生电流。
在氧化半电池中，金属棒失去电子，氧化成离子；而在还原半电池中，金属离子接受电子，还原成金属。
这种电子传递和离子传递的
过程产生了电势差，使电流从氧化半电池流向还原半电池，从而产
生了电能。
三、原电池的应用
原电池在生活中有广泛的应用。
最常见的应用就是在电子设备中使用，如手电筒、遥控器等。
原电池还可以用于供电，如给小型电子设备提供电能。
结束语
通过今天的学习，我们了解了高中化学选修四的第41课《原电池》的内容。
原电池的构造、工作原理以及应用都非常重要，我们需要掌握它们的基本知识。
希望大家通过今天的学习，对原电池有了更深入的理解。
谢谢大家！。
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。
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
10. 为自己的事业日夜兼程，总想着出人头地;为自己喜爱的人身心疲惫，总想着朝夕相处;为自己的兄弟在所不辞，总想着手足情深。 8. 静坐常思己过，闲谈莫论人非，能受苦乃为志士，肯吃亏不是痴人，敬君子方显有德，怕小人不算无能，退一步天高地阔，让三分心平气
和，欲进步需思退步，若着手先虑放手，如得意不宜重往，凡做事应有余步。持黄金为珍贵，知安乐方值千金，事临头三思为妙，怒上心忍让 最高。切勿贪意外之财，知足者人心常乐。若能以此去处事，一生安乐任逍遥。
再探原电池
原电池
形成原电池的Байду номын сангаас件一
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
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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A
Cu
Zn
A
Zn
Cu
H2SO4
人教版化学选修四原电池
ZnSO4
H2SO4
人教版化学选修四原电池
练习（上述原理的应用）P73.6
2. 根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池。
Zn(S)+ Fe2+(aq) = Zn2+(aq) + Fe(S)
（1）装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池装置简图。 （2）注明原电池的正负极 （3）注明外电路中电子的流向
①活泼性不同 的两种金属。如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极 ②金属和非金属。如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极 ③金属和化合物。如铅蓄电池，铅板作负极，PbO2作正极 ④惰性电极。如氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
请根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ 设计成原电池。你有哪些可行方案?
电极和铜电极不接触,同时浸入到装有硫酸铜溶液的烧杯中，观察
电流计指针方向、锌电极变化及其读数的变化。
现象: 理论：电流计指针偏转,指示电子是
由锌极流向铜极; 锌极变细，铜极变粗； 实际：随着时间的延续, 铜极上很快就聚集了许 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。这种作用称 为极化作用。锌片上也逐渐被铜覆盖,电流计指针 偏转角度逐渐变小直至为零。
(4) 写出两电极的电极反应式
A
Zn
Fe
ZnSO4
人教版化学选修四原电池
FeCl2
(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。 （2）电解质溶液的选择
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。
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
四、原电池的设计
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。
（电池的电极必须导电）
电极反应：
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Cu）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）
电池总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu
+
-
2、判断电子的流动路线？溶液中阴、阳离子移动趋势？
外电路： 电子由负极（Zn片）流向正极（Cu片）；
内电路： 阳离子移向正极（Cu片）；阴离子移向负极（Zn片）。
思考:
用什么办法可避免Cu2+在锌片上也还原析出铜,以延长电池放电 时间提高供电效率?
设想：把锌电极与CuSO4溶液分开
人教版化学选修四原电池
探究实验2 人教版化学选修四原电池
按课本P71图4-1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，
有盐桥时现象:
人教版化学选修四原电池 人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
1780年，伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
理论解释 ：生物电
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
伏打对生物电观点的质疑
1800年建立伏打电堆模型。
伏打（Volta,A.1745-1827）
伏打电池是实用电池的开端。
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
形形色色的电池
a极 b极
H2O
CH4
O2
KOHA 溶液
Cu
Zn
稀H2SO4
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
复习：动画模拟原电池的原理
人教版化学选修四原电池
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一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
探究实验1:将锌电极和铜电极分别通过导线与电流计连接,并使锌
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产
生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和 溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管， 用棉花塞住管口即可。
人教版化学选修四原电池
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铜锌双液原 电 池 原 理
外电路 失e-，沿导线传递，有电流产生
3、盐桥的作用（参考课本P72第三段） （1）是离子通道，与外电路的电子通道相衔接；（2）是离 子库，为保持溶液电中性，氧化作用产生的Zn2+需要阴离子 来补充，Cu2+发生还原反应，需要阳离子来补充；而作为 KCl饱和溶液盐桥有足够的离子供给，所以是离子库。
人教版化学选针偏转,指示电 子是由锌极流向铜极有电流 通过电路,是原电池装置;
装置特点：
由两个半电池组成，锌 和锌盐组成锌半电池，铜和 铜盐组成铜半电池；每个半 电池中的电极与电解质溶液 互不反应，中间通过盐桥连接形成闭合回路。
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
二、双液原电池的工作原理分析
1、确定该原电池的正、负极，并写出原电 池中的两个电极半反应和电池反应方程式。
练 一 练
负极： Cu Cu – 2e- = Cu2+
正极： 比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
电解质溶液： Fe2(SO4 )3、FeCl3等
若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？
人教版化学选修四原电池
人教版化学选修四原电池
课堂练习（上述原理的应用）
1.根据上述原理,为获得较长时间的稳定电 流,如何将必修2中由“Zn-稀H2SO4-Cu” 组成的原电池（如左下图）进行简单改装？
氧化反应
还原反应
负极 铜锌原电池 正极
Zn-2e-=Zn2+
阳离子 电解质 溶液
阴离子 盐桥
阳离子
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
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人教版化学选修四原电池
三、由两个半电池组成原电池的工作原理