4.1.1原电池工作原理（课件）高二化学（人教版2019选择性必修1）

第四单元化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池工作原理学习目标1.以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。2.进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的变化过程，并能理解带有盐桥原电池的实用性。化学电源广泛应用于生活、生产和科研中，电池是工作原理是什么？如何产生电流的？生活中的各种化学电源情境引入思考原电池工作原理知识回顾Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

电极反应：负极：Zn-2e-Zn2+（氧化反应）

正极：2H++2e-H2↑（还原反应）

总反应方程式：知识回顾负极：氧化反应正极：还原反应角度1：电极反应角度2：粒子迁移外电路电子迁移：负→正内电路离子迁移：阳离子→正极阴离子→负极原电池工作原理任务一原电池原理的应用根据原电池工作原理，预测下面装置能否形成原电池。如果能，写出总反应方程式、电极反应式，标出电子转移方向和离子迁移方向，并预测能观察到的现象。思考1e-Zn2+Cu2+Zn+

Cu2+Cu

+Zn2+电极反应：总反应：负极：Zn-2e-Zn2+

正极：Cu2++2e-Cu预测现象：铜片表面均附着红色固体电流表指针偏转任务一原电池原理的应用【实验探究】组装装置进行实验，观察并记录实验现象实验现象：铜片、锌片表面均附着红色固体电流表指针偏转，但电流逐渐衰减。任务一原电池原理的应用思考2（1）根据实验现象，其中哪些与预测一致，哪些与预测不同？(3）为什么电流表不断减小？（2）锌片上的红色物质是什么？为什么锌片上有红色物质生成？相同：铜片表面附着红色固体，电流表指针偏转。不同：锌片表面附着红色固体，

电流逐渐衰减锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应，所以锌片表面有铜析出。

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。任务一原电池原理的应用为什么没有直接利用该装置作为化学电源呢？

思考3装置携带不方便，能量转化不充分电池电流电压容易受到硫酸铜浓度的影响而不稳定思考4理想的化学电源应该具有的特点？单位质量或单位体积输出的能量多便于携带内阻小质量小反复使用价格便宜体积小连续工作寿命长……任务二原电池装置的改进优化核心问题：使还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触【问题】

改进后电流表指针会有示数吗？为什么没有电流？该如何解决？两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。任务二原电池装置的改进优化核心问题：使还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶，K+和Cl-可在其中自由移动↑↑Cl-K+注意：①盐桥中琼胶的作用是防止管中溶液流出②离子只出不进

任务三双液原电池工作原理CuSO4溶液ZnCue-Zn2+Cu2+Cl-K+ZnSO4溶液e-Zn+

Cu2+Cu

+Zn2+负极：Zn-2e-Zn2+

正极：Cu2++2e-Cu总反应：分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？①形成闭合回路；②平衡电荷，使溶液呈电中性；③避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率电池工作时，装置中各物质或材料的作用是什么？任务三双液原电池工作原理思考5Cu片电极材料Zn片电极反应物电极材料CuSO4溶液电极反应物离子导体ZnSO4溶液离子导体盐桥离子导体导线电子导体巩固练习1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()①在外电路中，电流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．①②B．②③C．②④D．③④AgCuCu(NO3)2溶液AgNO3溶液盐桥C巩固练习2.电池工作时，装置中各物质或材料的作用是什么？能否用其他物质或材料代替？总结提升原电池双液电池单液电池电极反应正极：Cu2++2e-Cu负极：Zn-2e-Zn2+

正极：Cu2++2e-Cu负极：Zn-2e-Zn2+

电极材料正极：铜片;负极：锌片正极：铜片;负极：锌片离子导体ZnSO4溶液、盐桥、CuSO4溶液CuSO4溶液电子导体导线导线双液原电池解决了电池自损耗的问题。失去电