4.1 课时1 原电池的工作原理 课件（20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 电不仅是现代生活的“空气”，更是推动社会进步的“隐形引擎”。 回顾旧知，电池是一种什么样的装置？ 一、原电池的工作原理 1.定义：把化学能转化为电能的装置叫做原电池。 稀硫酸 锌片 铜片 稀硫酸 锌片 铜片 一、原电池的工作原理 2.工作原理 G e- e- 电子由负极流向正极 负极 正极 氧化反应 还原反应 阳离子移动方向→ ←阴离子移动方向 电解质溶液 原理 电流由正极流向负极 外电路 内电路 一、原电池的工作原理 3.构成条件：两极一液一回路一反应 C C 一、原电池的工作原理 稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D A A A A A A Zn Cu Fe C(石墨) Zn Cu Zn Zn Fe Cu Si C(石墨) Zn Cu A 稀H2SO4 酒精 NaCl溶液 稀H2SO4 E F G H 【练】下列装置中，能组成原电池的是( ) ABCH Zn Cu 一、原电池的工作原理 请将反应: Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 设计成原电池，负极材料、正极材料，以及电解质溶液分别是什么？写出电极反应式，画出原电池装置图。 分析 氧化反应和 还原反应 选择 电极材料 与电极反应 相对应 选择 正极区、负极区 的电解液 氧化反应：Fe-2e- = Fe2＋ 故只能用铁做负极 还原反应：Cu2＋+2e- =Cu， 故正极材料只需要活泼性比铁弱即可，如：铜、银、石墨等 电解质溶液：必须含有Cu2＋，为可溶性铜盐。如:CuSO4溶液、CuCl2溶液 一、原电池的工作原理 请将反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+ 设计成原电池，负极材料、正极材料，以及电解质溶液分别是什么？写出电极反应式，画出原电池装置图。 负极反应：Fe-2e- = Fe2＋ 故只能用铁做负极 正极反应：2Fe3++2e- =2Fe2+， 故正极材料只需要活泼性比铁弱即可，如：铜、银、石墨等 电解质溶液：必须含有Fe3+，为可溶性铁盐如:FeCl3溶液 一、原电池的工作原理 4.如何判断正负极 较活泼的一极（一般） 电子流出的一极 化合价升高的一极 发生氧化反应的一极 阴离子移向的一极 负极 一、原电池的工作原理 CuSO4溶液 CuSO4溶液 电流发生衰减 CuSO4溶液 解决问题的核心：使还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触 两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路 一、原电池的工作原理 一、原电池的工作原理 通常是装有含琼脂的KCl饱和溶液。盐桥中的K＋、Cl－是可以自由移动，琼胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。 盐桥 一、原电池的工作原理 盐桥的作用？请标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向 （1）形成闭合回路 （2）平衡电荷 （3）避免反应物直接接触 随着反应的进行ZnSO4溶液中Zn2+离子浓度增大，为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液 随着反应的进行CuSO4溶液中Cu2+离子浓度减小，为使CuSO4溶液保持电中性，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 Cl- K+ Zn2+ Cu2+ e- e- e- e- Zn - 2e- Zn2+ Cu2+ + 2e- Cu Zn+Cu2+ = Zn2++Cu 二、原电池原理的应用 （1）加快氧化还原反应的速率。 （2）比较金属的活动性强弱。 金属活泼性: 负极>正极 【例】a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线连接两两组成原电池。若a、b相连时，电流由a流向b；c、d相连时，d极质量减少；a、c相连时，c极产生大量气泡；a、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A.b>a>d>c B.b>d>a>c C.b>a>c>d D.b>d>c>a 二、原电池原理的应用 （3）设计原电池。 （4）用于金属防护。 ①Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ②Fe+2Fe3+=3Fe2+ ③Cu+2Fe3+=Cu2+ + 2Fe2+ (1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极(　　) (2)原电池中负极发生的反应是还原反应(　　) (3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极(　　) (4)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极(　　) (5)原电池的正极一定是 ... ...