新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1

第四章化学反应与电能第四章化学反应与电能①通过铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。②会正确判断原电池的正极和负极；学会书写电极反应式，掌握书写电极反应式的技巧与方法。③知道化学电源的分类方法。熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。①通过铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。④了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。⑤从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。⑥建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。⑦通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。⑧认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属常用的防护方法。④了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方学习内容考查重点原电池原电池的工作原理①新型化学电源的工作原理，特别是电极反应式的书写或正误判断②二次电池放电或充电时的原理③电解池、电解精炼池、电镀池的构造及原理④电化学腐蚀的分类、原理及防止措施⑤新型电化学装置中离子交换膜的作用、电子或离子移动方向的判断等⑥有关原电池或电解池的计算化学电源电解池电解原理电解原理的应用金属的腐蚀与防护金属的腐蚀金属的防护学习内容考查重点原电池原电池的工作原理①新型化学电源的工作原第一节原电池第1课时原电池的工作原理第一节原电池第1课时原电池的工作原理素养目标1．认识双液原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养2．依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养素养目标1．认识双液原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的学法指导1．复习必修第二册中的铜锌原电池装置，巩固原电池装置的构造及形成条件2．比较单液原电池与双液原电池的区别，认识盐桥的作用3．依据原电池工作原理，回顾氧化还原反应中电子转移的表示方法中的“双线桥法”等知识，熟练掌握原电池电极反应式的书写方法学法指导1．复习必修第二册中的铜锌原电池装置，巩固原电池装置知识导图知识导图课前·

新知导学课前·新知导学1．构成条件(1)具有两个__________不同的电极。

(2)合适的__________溶液。

(3)形成________回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。

(4)能自发地发生________________反应。活泼性

原电池的工作原理电解质

闭合

氧化还原

1．构成条件活泼性原电池的工作原理电解质闭合氧化还原2．装置图(以Zn－Cu原电池为例)注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。2．装置图(以Zn－Cu原电池为例)电极Zn电极Cu电极电极名称________________得失电子失电子得电子电子流向________________反应类型________反应________反应电极反应式_______________________________________总反应式____________________________________

3．工作原理(以上述原电池为例)负极

正极

流出

流入

氧化

还原

Zn－2e－═══Zn2＋

Cu2＋＋2e－═══Cu

Zn＋Cu2＋═══Zn2＋＋Cu

电极Zn电极Cu电极电极名称________________(1)盐桥在原电池装置中的作用是什么？(2)原电池工作时，阴、阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的？微思考【答案】(1)①连接两个“半电池”，形成闭合回路；②盐桥中的阳离子移向正极区电解质溶液中，阴离子移向负极区电解质溶液中，使氧化还原反应持续进行，不断产生电流。(2)原电池的电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。微思考【答案】(1)①连接两个“半电池”，形成闭合回路；②盐

正误判断。(对的打“√”，错的打“×”)(1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。 (

)(2)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。 (

)(3)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可以实现。 (

)(4)碳棒不能用来作原电池的电极。 (

)(5)反应Cu＋2Ag＋═══2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现。

(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√ 正误判断。(对的打“√”，错的打“×”)2．内电路将两电极浸入__________________中，阴、阳离子作__________________。还原性

原电池的设计氧化性

电解质溶液

定向运动

2．内电路还原性原电池的设计氧化性电解质溶液定向运动3．闭合回路【答案】负正3．闭合回路(1)NaOH＋HCl═══NaCl＋H2O可自发进行，能否设计成原电池？(2)Zn－Cu－稀硫酸原电池中，正极“半电池”可设计为Cu－稀硫酸，负极“半电池”可设计为Zn－ZnSO4溶液，这一说法是否正确？微思考【答案】(1)NaOH＋HCl═══NaCl＋H2O不能设计成原电池，因该反应不是氧化还原反应。(2)正确。微思考【答案】(1)NaOH＋HCl═══NaCl＋H2O不 (2020·山东临沂高二检测)某原电池的离子方程式是Zn＋Cu2＋═══Zn2＋＋Cu，该原电池正确的组成是 (

)【答案】A选项正极负极电解质溶液ACZnCuCl2BZnCuCuSO4CZnMgCuSO4DCuZnZnCl2 (2020·山东临沂高二检测)某原电池的离子方程式是Zn＋课堂·

素养初培课堂·素养初培任务一原电池工作原理素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想在新型化学电源中考查电极名称、电极反应式的书写或正误判断、电子或离子移动方向、电解质溶液酸碱性的变化情况等，常以选择题形式考查，也会在大题中与其他化学反应原理知识一起考查任务一原电池工作原理素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观[情境导入][情境导入](1)Cu、Ag与稀硫酸能否设计成原电池？【答案】不能。Cu、Ag与稀硫酸都不能自发地发生氧化还原反应。(2)外电路中电流方向与电子的流动方向有何关系？【答案】电流方向与电子的流动方向相反。(1)Cu、Ag与稀硫酸能否设计成原电池？(3)试分析用镁、铝作电极，氢氧化钠溶液作电解质溶液构成原电池时的正、负极及电子得失情况。【答案】镁、铝、氢氧化钠溶液构成的原电池中，发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O═══2NaAlO2＋3H2↑，铝失去电子，作负极，H2O得到电子，镁作正极。(3)试分析用镁、铝作电极，氢氧化钠溶液作电解质溶液构成原电[深化理解]1．两种原电池的比较甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入稀硫酸中，所以，锌片上失去的电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。[深化理解]乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入稀硫酸中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片2．判断原电池正、负极的方法判断依据负极正极电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或能导电的非金属电子流动方向电子流出极电子流入极电极上发生的反应氧化反应还原反应电解质溶液中离子的移动方向阴离子移向的极阳离子移向的极2．判断原电池正、负极的方法判断依据负极正极电极材料活动性较3.盐桥的作用盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应的进行，盐桥中的Cl－向硫酸锌溶液方向移动，K＋向稀硫酸方向移动，使硫酸锌溶液和稀硫酸一直保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不断从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。3.盐桥的作用

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：[典例精练] 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)═══Cu2(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。【答案】(1)Cu

AgNO3溶液(2)正2Ag＋＋2e－═══2Ag

Cu－2e－═══Cu2＋(3)负(Cu)正(Ag)(1)电极X的材料是__________；电解质溶液Y是__【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知，电极X的材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐溶液，常用AgNO3溶液。【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥【答案】C【答案】C新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1任务二原电池原理的应用素养探源核心素养考查途径科学探究与创新意识变化观念与平衡思想常考查形成原电池对化学反应速率的影响，原电池结构的判断——给出反应原理，能发生该反应的原电池装置等任务二原电池原理的应用素养探源核心素养考查途径科学探究与创[情境导入]锌是一种蓝白色金属，熔点为419.5℃。在室温下，性较脆；100～150℃时，变软；超过200℃后，又变脆。锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止锌进一步被氧化。锌与稀硫酸反应所用原电池装置如下图所示：[情境导入](1)若纯锌与粗锌(含Fe、C等)分别与同浓度的稀硫酸反应制取H2，哪种方法产生H2的速率大？【答案】粗锌。粗锌中的铁、碳可以与锌构成原电池，从而增大反应速率。(2)根据反应Na2CO3＋2HCl═══2NaCl＋H2O＋CO2↑能设计出原电池吗？【答案】不能；因为这个反应不是氧化还原反应，反应过程中没有电子的转移，不符合原电池的构成条件。(1)若纯锌与粗锌(含Fe、C等)分别与同浓度的稀硫酸反应制(3)X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。根据所学内容判断四种金属的活动性顺序。【答案】四种金属的活动性顺序由强到弱是X>Z>W>Y。(3)X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸入稀硫酸中[深化理解]原电池原理的应用(1)增大氧化还原反应速率。如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。(2)比较金属的活动性强弱。原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。[深化理解](3)设计原电池。原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子转移变成了电子的定向移动，将氧化反应和还原反应分到两个电极上进行，使其成为两个“半反应”。设计原电池思路：①电极材料的选择。负极一般选用活动性强的金属材料，正极一般选用活动性比负极弱的金属材料或石墨等惰性电极。②电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。③保证设计出的原电池装置中，还原剂在负极上发生反应，氧化剂在正极上发生反应。(4)寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。(3)设计原电池。

某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe═══3Fe2＋，能实现该反应的原电池是 (

)A．正极为Cu，负极为C，电解质为FeCl3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液C．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液【答案】B[典例精练] 某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe═══3Fe2【解析】将总反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，即为负极Fe－2e－═══Fe2＋，正极2Fe3＋＋2e－═══2Fe2＋，然后根据原电池的构成条件确定正、负极材料和电解质溶液。因此，本题负极必是Fe，正极可为比Fe活动性弱的金属或非金属导体，电解质溶液为含Fe3＋的盐溶液，所以B正确。【解析】将总反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，即为负极

利用反应Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2设计一个双液原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极材料。

利用反应Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2设(1)正极材料为__________，电极反应式为___________________________________。(2)负极材料为__________，电极反应式为__________________________。

(1)正极材料为__________，电极反应式为_____新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1【解析】将Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2拆分为两个“半反应”：Zn－2e－═══Zn2＋(氧化反应)，2Fe3＋＋2e－═══2Fe2＋(还原反应)。结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极材料应用锌片，正极材料用活动性比锌弱的金属或导电的非金属，为保证Fe3＋在正极得电子，正极区电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐溶液。【解析】将Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2拆辨析·易错易混辨析·易错易混原电池的构造及工作原理中的误区例1对于原电池的电极名称，下列叙述正确的是 (

)A．构成原电池正负极的必须是两种活泼性不同的金属B．正极上发生还原反应，一定产生气体C．电子流出的一极为负极D．阴离子在电解质溶液中向正极移动错解：A或D原电池的构造及工作原理中的误区错因分析：本题易片面理解原电池的构成及工作原理，导致错选A项或D项。A项原电池的正负极可以是金属和非金属(如石墨)；B项原电池的正极也有可能析出固体；D项电解质溶液中，阴离子向负极移动。满分策略：(1)原电池的电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。可简记为：正正负负[解释：正(指阳离子)→正(指正极)、负(指阴离子)→负(指负极)]。(2)失电子的物质一定在负极反应，得电子的物质一定在正极反应。(3)原电池中，电子只能在电极和导线间流动，电子不能进入电解质溶液。正解：C错因分析：本题易片面理解原电池的构成及工作原理，导致错选A项新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1错解：D错解：D满分策略：判断原电池的正负极时，要考虑金属在电解质溶液中的活泼性，活泼金属在原电池中不一定作负极，如本题中Si－Fe－NaOH溶液电池。类似的还有：Mg－Al－NaOH溶液原电池，Fe－Cu－浓HNO3原电池、Al－Cu－浓HNO3原电池等。正解：C满分策略：判断原电池的正负极时，要考虑金属在电解质溶液中的活小练·素养达成小练·素养达成1．下列反应不可用于设计成原电池的是 (

)A．CaCO3＋2HCl═══CaCl2＋CO2↑＋H2OB．2CH3OH＋3O2═══2CO2＋4H2OC．Zn＋2HCl═══ZnCl2＋H2↑D．4Al＋3O2＋6H2O═══4Al(OH)3【答案】A1．下列反应不可用于设计成原电池的是 ()2．下列关于原电池的叙述中正确的是 (

)A．原电池能将化学能转变为电能B．原电池负极发生的电极反应是还原反应C．原电池在工作时其正极不断产生电子，并经外电路流向负极D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成【答案】A2．下列关于原电池的叙述中正确的是 ()3．(2020·湖南长沙长郡中学高二期中)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如图)。3．(2020·湖南长沙长郡中学高二期中)用铜片、银片、Cu以下有关该原电池的叙述正确的是 (

)①在外电路中，电子由铜电极流向银电极②正极反应为Ag＋＋e－═══Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①② B．①②④C．②③ D．①③④【答案】B以下有关该原电池的叙述正确的是 ()【解析】Cu的金属性强于Ag的，则Cu作负极，Ag作正极。在外电路中，电子由Cu流向Ag，正极反应式为Ag＋＋e－═══Ag，负极反应式为Cu－2e－═══Cu2＋。若取出盐桥，破坏了闭合回路，原电池不能工作。该原电池反应原理为2AgNO3＋Cu═══Cu(NO3)2＋2Ag。【解析】Cu的金属性强于Ag的，则Cu作负极，Ag作正极。在新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1【答案】D【答案】D5．由锌片、铜片和200mL稀硫酸组成的原电池如下图所示。5．由锌片、铜片和200mL稀硫酸组成的原电池如下图所示。(1)原电池的负极反应式为______________，正极反应式为________________________。

(2)电流的方向是______________。

(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68L(标准状况)气体时，右侧烧杯中的H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗__________g锌，有________个电子通过了导线，原稀硫酸中c(H2SO4)＝______________(设溶液体积不变)。

(1)原电池的负极反应式为______________，【答案】(1)Zn－2e－═══Zn2＋

2H＋＋2e－═══H2↑(2)由Cu极经导线流向Zn极(3)4.875

9.03×1022

1.5mol·L－1【答案】(1)Zn－2e－═══Zn2＋2H＋＋2e－══6．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3＋Mg═══2FeCl2＋MgCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应式和电池总反应式。【答案】原电池设计如下图：负极：Mg－2e－═══Mg2＋正极：2Fe3＋＋2e－═══2Fe2＋总反应：2Fe3＋＋Mg═══2Fe2＋＋Mg2＋6．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2第四章化学反应与电能第四章化学反应与电能①通过铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。②会正确判断原电池的正极和负极；学会书写电极反应式，掌握书写电极反应式的技巧与方法。③知道化学电源的分类方法。熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。①通过铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理。④了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。⑤从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。⑥建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。⑦通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。⑧认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属常用的防护方法。④了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方学习内容考查重点原电池原电池的工作原理①新型化学电源的工作原理，特别是电极反应式的书写或正误判断②二次电池放电或充电时的原理③电解池、电解精炼池、电镀池的构造及原理④电化学腐蚀的分类、原理及防止措施⑤新型电化学装置中离子交换膜的作用、电子或离子移动方向的判断等⑥有关原电池或电解池的计算化学电源电解池电解原理电解原理的应用金属的腐蚀与防护金属的腐蚀金属的防护学习内容考查重点原电池原电池的工作原理①新型化学电源的工作原第一节原电池第1课时原电池的工作原理第一节原电池第1课时原电池的工作原理素养目标1．认识双液原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养2．依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养素养目标1．认识双液原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的学法指导1．复习必修第二册中的铜锌原电池装置，巩固原电池装置的构造及形成条件2．比较单液原电池与双液原电池的区别，认识盐桥的作用3．依据原电池工作原理，回顾氧化还原反应中电子转移的表示方法中的“双线桥法”等知识，熟练掌握原电池电极反应式的书写方法学法指导1．复习必修第二册中的铜锌原电池装置，巩固原电池装置知识导图知识导图课前·

新知导学课前·新知导学1．构成条件(1)具有两个__________不同的电极。

(2)合适的__________溶液。

(3)形成________回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。

(4)能自发地发生________________反应。活泼性

原电池的工作原理电解质

闭合

氧化还原

1．构成条件活泼性原电池的工作原理电解质闭合氧化还原2．装置图(以Zn－Cu原电池为例)注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。2．装置图(以Zn－Cu原电池为例)电极Zn电极Cu电极电极名称________________得失电子失电子得电子电子流向________________反应类型________反应________反应电极反应式_______________________________________总反应式____________________________________

3．工作原理(以上述原电池为例)负极

正极

流出

流入

氧化

还原

Zn－2e－═══Zn2＋

Cu2＋＋2e－═══Cu

Zn＋Cu2＋═══Zn2＋＋Cu

电极Zn电极Cu电极电极名称________________(1)盐桥在原电池装置中的作用是什么？(2)原电池工作时，阴、阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的？微思考【答案】(1)①连接两个“半电池”，形成闭合回路；②盐桥中的阳离子移向正极区电解质溶液中，阴离子移向负极区电解质溶液中，使氧化还原反应持续进行，不断产生电流。(2)原电池的电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。微思考【答案】(1)①连接两个“半电池”，形成闭合回路；②盐

正误判断。(对的打“√”，错的打“×”)(1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。 (

)(2)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。 (

)(3)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可以实现。 (

)(4)碳棒不能用来作原电池的电极。 (

)(5)反应Cu＋2Ag＋═══2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现。

(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√ 正误判断。(对的打“√”，错的打“×”)2．内电路将两电极浸入__________________中，阴、阳离子作__________________。还原性

原电池的设计氧化性

电解质溶液

定向运动

2．内电路还原性原电池的设计氧化性电解质溶液定向运动3．闭合回路【答案】负正3．闭合回路(1)NaOH＋HCl═══NaCl＋H2O可自发进行，能否设计成原电池？(2)Zn－Cu－稀硫酸原电池中，正极“半电池”可设计为Cu－稀硫酸，负极“半电池”可设计为Zn－ZnSO4溶液，这一说法是否正确？微思考【答案】(1)NaOH＋HCl═══NaCl＋H2O不能设计成原电池，因该反应不是氧化还原反应。(2)正确。微思考【答案】(1)NaOH＋HCl═══NaCl＋H2O不 (2020·山东临沂高二检测)某原电池的离子方程式是Zn＋Cu2＋═══Zn2＋＋Cu，该原电池正确的组成是 (

)【答案】A选项正极负极电解质溶液ACZnCuCl2BZnCuCuSO4CZnMgCuSO4DCuZnZnCl2 (2020·山东临沂高二检测)某原电池的离子方程式是Zn＋课堂·

素养初培课堂·素养初培任务一原电池工作原理素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想在新型化学电源中考查电极名称、电极反应式的书写或正误判断、电子或离子移动方向、电解质溶液酸碱性的变化情况等，常以选择题形式考查，也会在大题中与其他化学反应原理知识一起考查任务一原电池工作原理素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观[情境导入][情境导入](1)Cu、Ag与稀硫酸能否设计成原电池？【答案】不能。Cu、Ag与稀硫酸都不能自发地发生氧化还原反应。(2)外电路中电流方向与电子的流动方向有何关系？【答案】电流方向与电子的流动方向相反。(1)Cu、Ag与稀硫酸能否设计成原电池？(3)试分析用镁、铝作电极，氢氧化钠溶液作电解质溶液构成原电池时的正、负极及电子得失情况。【答案】镁、铝、氢氧化钠溶液构成的原电池中，发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O═══2NaAlO2＋3H2↑，铝失去电子，作负极，H2O得到电子，镁作正极。(3)试分析用镁、铝作电极，氢氧化钠溶液作电解质溶液构成原电[深化理解]1．两种原电池的比较甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入稀硫酸中，所以，锌片上失去的电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。[深化理解]乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入稀硫酸中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片2．判断原电池正、负极的方法判断依据负极正极电极材料活动性较强的金属活动性较弱的金属或能导电的非金属电子流动方向电子流出极电子流入极电极上发生的反应氧化反应还原反应电解质溶液中离子的移动方向阴离子移向的极阳离子移向的极2．判断原电池正、负极的方法判断依据负极正极电极材料活动性较3.盐桥的作用盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应的进行，盐桥中的Cl－向硫酸锌溶液方向移动，K＋向稀硫酸方向移动，使硫酸锌溶液和稀硫酸一直保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不断从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。3.盐桥的作用

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：[典例精练] 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)═══Cu2(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。【答案】(1)Cu

AgNO3溶液(2)正2Ag＋＋2e－═══2Ag

Cu－2e－═══Cu2＋(3)负(Cu)正(Ag)(1)电极X的材料是__________；电解质溶液Y是__【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知，电极X的材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐溶液，常用AgNO3溶液。【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥【答案】C【答案】C新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1任务二原电池原理的应用素养探源核心素养考查途径科学探究与创新意识变化观念与平衡思想常考查形成原电池对化学反应速率的影响，原电池结构的判断——给出反应原理，能发生该反应的原电池装置等任务二原电池原理的应用素养探源核心素养考查途径科学探究与创[情境导入]锌是一种蓝白色金属，熔点为419.5℃。在室温下，性较脆；100～150℃时，变软；超过200℃后，又变脆。锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止锌进一步被氧化。锌与稀硫酸反应所用原电池装置如下图所示：[情境导入](1)若纯锌与粗锌(含Fe、C等)分别与同浓度的稀硫酸反应制取H2，哪种方法产生H2的速率大？【答案】粗锌。粗锌中的铁、碳可以与锌构成原电池，从而增大反应速率。(2)根据反应Na2CO3＋2HCl═══2NaCl＋H2O＋CO2↑能设计出原电池吗？【答案】不能；因为这个反应不是氧化还原反应，反应过程中没有电子的转移，不符合原电池的构成条件。(1)若纯锌与粗锌(含Fe、C等)分别与同浓度的稀硫酸反应制(3)X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。根据所学内容判断四种金属的活动性顺序。【答案】四种金属的活动性顺序由强到弱是X>Z>W>Y。(3)X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸入稀硫酸中[深化理解]原电池原理的应用(1)增大氧化还原反应速率。如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。(2)比较金属的活动性强弱。原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。[深化理解](3)设计原电池。原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子转移变成了电子的定向移动，将氧化反应和还原反应分到两个电极上进行，使其成为两个“半反应”。设计原电池思路：①电极材料的选择。负极一般选用活动性强的金属材料，正极一般选用活动性比负极弱的金属材料或石墨等惰性电极。②电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。③保证设计出的原电池装置中，还原剂在负极上发生反应，氧化剂在正极上发生反应。(4)寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。(3)设计原电池。

某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe═══3Fe2＋，能实现该反应的原电池是 (

)A．正极为Cu，负极为C，电解质为FeCl3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液C．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液【答案】B[典例精练] 某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe═══3Fe2【解析】将总反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，即为负极Fe－2e－═══Fe2＋，正极2Fe3＋＋2e－═══2Fe2＋，然后根据原电池的构成条件确定正、负极材料和电解质溶液。因此，本题负极必是Fe，正极可为比Fe活动性弱的金属或非金属导体，电解质溶液为含Fe3＋的盐溶液，所以B正确。【解析】将总反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，即为负极

利用反应Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2设计一个双液原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极材料。

利用反应Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2设(1)正极材料为__________，电极反应式为___________________________________。(2)负极材料为__________，电极反应式为__________________________。

(1)正极材料为__________，电极反应式为_____新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1【解析】将Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2拆分为两个“半反应”：Zn－2e－═══Zn2＋(氧化反应)，2Fe3＋＋2e－═══2Fe2＋(还原反应)。结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极材料应用锌片，正极材料用活动性比锌弱的金属或导电的非金属，为保证Fe3＋在正极得电子，正极区电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐溶液。【解析】将Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2拆辨析·易错易混辨析·易错易混原电池的构造及工作原理中的误区例1对于原电池的电极名称，下列叙述正确的是 (

)A．构成原电池正负极的必须是两种活泼性不同的金属B．正极上发生还原反应，一定产生气体C．电子流出的一极为负极D．阴离子在电解质溶液中向正极移动错解：A或D原电池的构造及工作原理中的误区错因分析：本题易片面理解原电池的构成及工作原理，导致错选A项或D项。A项原电池的正负极可以是金属和非金属(如石墨)；B项原电池的正极也有可能析出固体；D项电解质溶液中，阴离子向负极移动。满分策略：(1)原电池的电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。可简记为：正正负负[解释：正(指阳离子)→正(指正极)、负(指阴离子)→负(指负极)]。(2)失电子的物质一定在负极反应，得电子的物质一定在正极反应。(3)原电池中，电子只能在电极和导线间流动，电子不能进入电解质溶液。正解：C错因分析：本题易片面理解原电池的构成及工作原理，导致错选A项新教材高中化学第4章第1节第1课时原电池的工作原理课件新人教版选择性必修1错解：D错解：D满分策略：判断原电池的正负极时，要考虑金属在电解质溶液中的活泼性