4.1 课时1 原电池的工作原理 课件（19页） 2025-2026学年人教版2019高中化学选择性必修1

(课件网) 原电池的工作原理 第四章 化学反应与电能 原电池的工作原理 学习目标 01 02 03 04 理解双液原电池的工作原理，建立守恒观念 掌握盐桥的作用，认识现代膜电池 建立原电池思维模型，能设计简单的原电池 通过原电池验证氧化还原反应，学会用联系和发展的观点分析问题 课堂导入 燃油车 内燃机 化学能→动能 电动车 电池 电能→动能 废气↓ 废热↓ 温故知新 两个活性不同的电极 原 电 池 电子流向 离子移向 电解质溶液或熔融电解质 电极反应式 自发的氧化还原反应 闭合回路 反应类型 工作原理 装置 构成四要素 温故知新 原电池的工作原理 电极反应 负极：失去电子，发生氧化反应 正极：得到电子，发生还原反应 电子流向 由负极经过导线流向正极 电流方向 由正极经过导线流向负极 离子移动方向 阳离子向正极移动，阴离子向负极移动 提出问题 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？ 在电池工作的过程中，由于锌片与H2SO4溶液直接接触，很难避免锌片与H2SO4溶液直接反应，在锌片上生成H2，影响能量转化效率。 问题探究 如何避免锌片与电解液直接接触？ 锌棒 铜棒 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 盐桥 盐桥中通常装有琼脂凝胶，内含氯化钾或硝酸铵。 盐桥中的离子能够定向移动。通过盐桥可将两个相互隔离的电解质溶液连接起来，传导电流。 两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。 实验探究 锌片溶解，铜片表面附着红色固体,电流表指针偏转，电流稳定。 双液原电池的工作原理 A ZnSO4溶液 CuSO4溶液 电子导体 离子导体 负极 正极 还原剂 氧化剂 Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu 试利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个持续、稳定的电流的原电池，画出示意图，写出电极反应。 正极：2Fe3＋＋2e- =2Fe2+ 负极：Cu-2e- =Cu2+ 盐桥 Cu C CuCl2溶液 FeCl3溶液 G 设计原电池 判断依据 负极 正极 不活泼金属或非金属导体 活泼金属 电子流入 电子流出 还原反应 氧化反应 电极增重或产生气体 电极减轻 阳离子流向正极 阴离子流向负极 电流流入 电流流出 电极材料 电子流向 电极反应 电极现象 溶液中离子流向 电流流向 判断正负极 判断电极时，不能简单地依据金属的活动性顺序来判断，要看反应的具体情况。如： (1)Al在强碱溶液中比Mg更易失电子，Al作负极、Mg作正极。 (2)Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu更难失电子，Cu作负极、Fe、Al作正极。 注意！！！ 判断正负极 1.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　) A.①②中Mg是负极，③④中Fe是负极 B.②中Mg是正极，电极反应为6H2O+6e- === 6OH-+3H2↑ C.③中Fe是负极，电极反应为Fe-2e- === Fe2+ D.④中Cu是正极，电极反应为2H++2e- === H2↑ B 即时反馈 设计原电池 依据反应2Fe3＋＋2I- = I2＋2Fe2＋，设计原电池，实现化学能转化为电能，并概括设计原电池的一般思路。 还原反应：2Fe3＋＋2e- = 2Fe2＋ 氧化反应：2I- - 2e- = I2 （负极） 分析 氧化反应和 还原反应 与电极反应相对应 选择电极材料 选择正极区、负极区的电解液 【思维建模】设计原电池的一般思路 （正极） 负极区 A 正极区 石墨 石墨 KI溶液 FeCl3溶液 反馈训练 2．依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)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　　;电解质溶液Y是　　　　　　　　　。 (2)银电极为电池的　　　　极,发生的电极反应为　　 　; X电极上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　。 (3)外电路中的电子是从　　　　极流向　　　极。 Cu-2e-=Cu2+ Cu AgNO3溶液 正 2Ag++2e-=2Ag 负(Cu) 正(Ag) 知识拓展 优点： ①避免锌与硫酸铜直 ... ...