原电池的原理及其应用同步课件【高效课堂+备课精研】 高二化学人教版（2019）选择性必修1

第四章

化学反应与电能第一节

第1课时

原电池原电池的工作原理【课前引入】现代生活离不开方便实用的化学电源。原电池：能把

转化为

的装置化学能电能原电池定义：把化学能转化为电能的装置，叫做原电池电极：Zn片、Cu片电解质溶液：稀硫酸、简称电解液原电池的组成结构导线1.组成原电池的条件以锌铜原电池为例①需要一个自发进行的氧化还原反应②需要两个活泼性不同的电极③需要电解质溶液④需要构成闭合回路自制水果电池2、原电池正负极的判断判断依据电子流向电流流向离子移向电极反应电极现象电极材料负极正极较活泼金属较不活泼金属（非金属）电子流出电子流入电流流入电流流出阴离子移向阳离子移向氧化反应还原反应电极减轻电极增重或有气泡产生整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流外电路：内电路：阳离子（+）→正极；阴离子（-）→负极电子不能通过电解质溶液：电子不下水离子不能通过金属导体：离子不上岸2.离子流向：1.电流流向：正极→负极；

电子流向：负极→正极正正负负一致存在的问题：将锌片、铜片置于稀硫酸中并以导线连接起来组成原电池，可以获得电流。这种原电池中氧化反应和还原反应并没有完全隔开，如锌与其接触的稀硫酸发生反应，电流会逐渐衰减。一．原电池原理2．实验4-1双液电池将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接盐桥：装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子可以在其中自由移动。一．原电池原理3．原电池中盐桥的作用：(1)通过盐桥中离子的定向移动，平衡电荷，使连接的两溶液保持电中性(2)使两个隔离的电解质溶液连接起来，构成闭合回路，使电流持续传导。(3)使用盐桥是将两个半电池完全隔开，减少副反应，可以获得单纯的电极反应，有利于最大限度地将化学能转化为电能。一．原电池原理4．双液电池的工作原理

SO42－Zn2+e－e－SO42－Cu2+K+CuZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－Cl－K+负极正极Zn－

2e－＝Zn2＋电子流出，电流流入氧化反应阴离子移向Cu2＋＋2e－＝Cu电流流出，电子流入还原反应阳离子移向盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区【典例1】有关如图所示原电池(盐桥中吸附有KNO3饱和溶液)的叙述不正确的是()A．盐桥中的K＋向Cu片一极移动B．电子沿导线由Cu片流向Ag片C．正极的电极反应是Ag＋＋e－==AgD．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应【答案】A锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是(

)A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c()减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡C原电池的应用二．原电池的应用1．加快氧化还原反应的速率构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快，例如，在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。二．原电池的应用2．比较金属活动性强弱(负极>正极)例如，有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a>b。3.金属的防护。使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。二．原电池的应用4．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。(a)外电路负极——化合价升高(失电子)的物质正极——活泼性弱的物质，一般选碳棒(b)内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2负极：A液：正极：B液：盐桥

CuC/PtCuSO4/CuCl2AgNO3负极：A液：正极：B液：盐桥

ZnC/PtZnSO4/ZnCl2CuSO4

(1)电极X的材料是_____;Y是________。(2)银电极发生的电极反应为___________________,X电极上发生的电极反应为_____________________(3)若最初两电极质量相等，当外电路中有0.2mol电子通过时，两电极质量差为____g．CuAgNO3

28以NiOOH—Zn(KOH为电解质)电池为例，电池总反应为：

负极剂：_________；电子平______________________________；产物：________；电荷平______________________________原子平：___________________正极剂：_________；电子平：______________________________产物：_______；电荷平：_____________________________原子平：___________________ZnZnO22-NiOOH效果检测1．如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是()A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减小C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原【答案】D2．（2021·甘肃靖远·高二期末）下列装置中，电流表指针会发生偏转的是A．

B．

C．

D．【答案】D3．下列关于原电池的叙述中正确的是()A．正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是把化学能转化成电能的装置C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有0.1g氢气生成【答案】B4．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。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，外电路的电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，d极逐渐溶解，则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>d>b D．b>d>c>a【答案】B5．（2021·安徽·高二月考）NO2是大气的主要