《4.1.1 原电池的工作原理》参考课件

第一课时原电池的工作原理第一节原电池【考纲要求】认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。了解原电池的工作原理，能设计简单的原电池。知识导航要想使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，就要设计一种装置，使

反应和

反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的

转移，在一定条件下形成

。为了使用方便，还需要把可产生的

以

的形式储存起来。

就是这样的一种装置。这种装置可以将

体系的能量储存起来，类似于水库的蓄存水能。氧化还原电子电流电能化学能化学电源氧化还原反应理论基础课堂导入1.原电池的电极：电子流出的电极叫“负极”电子流入的电极叫“正极”2.电极反应式：负极：Zn－2e－=Zn2＋

氧化反应正极：2H＋＋2e－=H2↑还原反应电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑3.电子流向：负极→导线→正极4.电流方向：与电子流向相反5.离子移向：阳离子→正极阴离子→负极【知识回顾】必修二原电池正、负极的判断1.自发的氧化还原反应（前提）2.两种活泼性不同的电极（两极）3.电解质溶液（一液）4.形成闭合回路（一回路）原电池构成条件一．原电池原理1．原电池的概念和实质：(1)概念：将化学能转化为电能的装置。(2)实质：利用能自发进行的氧化还原反应把化学能转化为电能。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【典例2】设计原电池装置证明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强。（1）写出能说明氧化性Fe3＋大于Cu2＋的离子方程式：___________________________________。（2）若要将上述反应设计成原电池，电极反应式分别是：①负极：_________________②正极：_________________。（3）画出装置图，指出电极材料和电解质溶液：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋Cu-2e-=Cu2＋2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋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是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图所示