【课件】原电池++第1课时高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

化学(选择性必修1)第四章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理[知识回顾]以锌-铜-CuSO4原电池为例，回顾：CuSO4溶液1.什么是原电池？2.原电池的构成要素有哪些？将化学能直接转化为电能的装置①两极：一般为两种活泼性不同的金属

（或一种金属与非金属导体，石墨）②一液：电解质溶液，或熔融电解质

（酒精、蔗糖、CCl4不是电解质）③一回路：用导线相连（或直接接触）④一反应：自发的氧化还原反应原电池原理示意图电子不下水，离子不上岸CuZn---Zn2+Cu2+Cu2+阳离子阴离子SO42-e－I外电路：电子迁移内电路：离子迁移[知识回顾]负极:

氧化反应正极:

还原反应Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu负极

正极[知识回顾]电极材料电极反应电子流向电极现象离子移向判断为负极判断为正极不活泼金属或非金属活泼金属氧化反应还原反应电子流出电子流入不断溶解质量减小质量增大有气体放出阴离子移向阳离子移向原电池正负极的判断[知识回顾]1.下列能形成原电池的装置是（

）ZnZnH2SO4

AAZnCu酒精

BAZnCuZnSO4CAZnCuH2SO4DAD任务一：再探究单液原电池

【实验活动一】

将锌片和铜片分别用夹子夹好与电流表串联，再同时放入盛有

CuSO4溶液的烧杯中。观察实验现象并记录。实际实验现象预测实验现象锌片Zn-2e-=Zn2+铜片Cu2++2e-=Cu电流表锌片腐蚀，不断溶解铜片上有红色物质析出电流表指针发生偏转任务一：再探究单液原电池

观察实验现象，分析可能原因：任务一：再探究单液原电池

【实验活动一】

将锌片和铜片分别用夹子夹好与电流表串联，再同时放入盛有

CuSO4溶液的烧杯中。观察实验现象并记录。实际实验现象预测实验现象锌片Zn-2e-=Zn2+锌片不断溶解铜片Cu2++2e-=Cu铜片上有红色物质析出电流表电流表指针发生偏转锌片被红色物质覆盖铜片上有红色物质析出电流表读数不断减小任务一：再探究单液原电池

【思考与讨论1】分析产生上所述现象的原因

1.锌片上有红色物质析出：2.电流表读数不断减小：【解决问题的关键】还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触【原因分析】如何改进？锌与CuSO4溶液直接接触发生反应生成铜。

因为铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表的读数不断减小。任务二：原电池装置的改进ZnSO4ZnCuCuSO4AZnSO4ZnCuCuSO4A1.有无电流产生？2.为什么没有电流？该如何解决？思考盐桥一种凝胶态的离子导体实验结论：锌片（还原剂）在与Cu2+（氧化剂）没有直接接触的情况下也能构成原电池，但是需要合适的“桥梁”连接两种电解质溶液。盐桥：通常是将浸泡了饱和KCl溶液的琼胶装在U型管中。特点：1.盐桥中的K+、Cl-可以自由移动2.琼胶起到固定作用，防止KCl溶液直接流出来。3.离子只出不进。任务二：原电池装置的改进——双液原电池对比下图，分析得出双液电池的优缺点，并思考如何改进。任务二：原电池装置的改进——双液原电池优点：电流稳定不足：电流小任务二：原电池装置的改进——双液原电池1、阳离子交换膜：只允许阳离子通过3、质子交换膜：只允许H+通过2、阴离子交换膜：只允许阴离子通过改进?增大电流呢？缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？思考：双液原电池电流弱的原因？1.离子运动的距离长2.离子运动的通道窄3.离子容量小任务二：原电池装置的改进——双液原电池离子交换膜任务三：原电池装置的设计

请利用Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，设计一个原电池盐桥CuCCuCl2溶液FeCl3溶液

G

分析半反应Cu

-2e-＝

Cu2＋2Fe3＋

+2e-＝

2Fe2＋确定电极材料电源负极(Cu)电源正极(C/Ag)组成原电池形成闭合回路FeCl3溶液比负极金属活泼性弱的金属或石墨含氧化剂离子的溶液AFeCl3溶液CuC加快氧化还原反应的速率防止金属的腐蚀判断金属的活动性强弱设计简单的原电池装置

任务四：原电池原理的应用锌与稀硫酸反应时加少量CuSO4溶液[小结]原电池工作原理缺点：电流不稳定优点