4.1.1 原电池的工作原理 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

组织建设第四章

化学反应与热能第一节原电池

第1课时原电池的工作原理

1.定义：2.构成条件：两极一线一液一反应能把化学能转化为电能的装置。自发的氧化还原反应电解质溶液或熔融电解质两个电极形成闭合回路CuZnCuSO4溶液A-+复习回顾——原电池CuZn---Zn2+Cu2+Cu2+Zn－2e－=Zn2+Cu2++2e－=Cu氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子

溶解，质量减轻产生气泡原电池总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu电子流向：负极

沿导线

正极电流方向：正极沿导线负极外电路内电路阴离子负极阳离子正极外电路内电路e－I3.工作原理：电子不下水，离子不上岸阳正阴负3.原电池正负极的判断1.(多选)下列装置能构成原电池的是()【课堂练习】

DFG2.如下图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是(

)A.外电路的电流方向为：X→外电路→YB.若两电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为ZnC.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>YD.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应C3.在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，

由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()

选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液C【思考】该原电池在工作中有何缺点？如何改进？锌片与硫酸铜溶液直接接触，会有铜在锌的表面析出，氧化反应和还原反应在同一个地方发生，相当于短路，大部分化学能转变为热能，导致向外输出的电流减小实验4-1教材P96一、双液-盐桥原电池1.组成：由两个半电池组成，每个半电池中的电极与电解质溶液互不反

应，外电路通过导线相连，中间通过盐桥连接形成闭合回路。2.半反应

锌半电池:Zn-2e-=Zn2+

（氧化反应）

铜半电池:Cu2+

+2e-=Cu（还原反应）

总反应：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu思考1.盐桥中有电子流过吗？2.两溶液中的离子能通过盐桥吗？3.盐桥中K+和Cl-的移动方向？4.盐桥的作用有哪些？不能，两溶液中SO42-浓度不变没有（电子不下水）K+向正极移动，Cl-向负极移动平衡电荷，使溶液呈电中性形成闭合回路盐桥Zn2+e-e-Cu2+CuK+Cl-[电子运动方向]③电流流动方向②离子运动方向负极→外电路→正极正极→外电路→负极→溶液和盐桥→正极盐桥：Cl-→负极K+→正极

Cl-K+①电子运动方向电极反应式总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu负：Zn-2e-=Zn2+

正：Cu2++2e-=Cu盐桥Zn2+e-e-Cu2+CuK+Cl-Cl-K+电极Zn电极Cu电极电极名称得失电子

电子流向反应类型

电极反应式

总反应式负极正极失电子得电子流出流入

氧化反应还原反应Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=CuZn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu3.工作原理

二、原电池的应用1.比较金属的活动性强弱

特例：Mg-AlNaOH溶液

负极为AlCu-Fe(Al)浓硝酸

负极为Cu1.有M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋=N＋M2＋；②M、P用

导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E

用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，

电极反应为E2＋＋2e－=E，

N－2e－=N2＋。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是()A.P、M、N、E B.E、N、M、PC.P、N、M、E D.E、P、M、N【课堂练习】A随堂演练知识落实2.有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是()A.A池中负极的电极反应式为Mg－2e－=Mg2＋B.Mg在A池中为负极，在B池中为正极C.B池中电子的流向：Mg→AlD.原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大C2.构成原电池可加快氧化还原反应的速率【例】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。对于一个氧化还原反应，反应速率：构成原电池＞直接接触1.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，

以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速率甲比乙慢【课堂练习】C3.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。【例】根据反应2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2设计原电池。【思路点拨】(1)根据原电池总反应式确定正、负极反应式。(2)根据正、负极反应式选择电极材料和电解质溶液。(3)要形成闭合回路(可画出装置图)。1.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：(1)电极X的材料是

；电解质溶液Y是

。(2)银电极为电池的

极，发生的电极反应式为

；

电极X上发生的电极反应式为

。

(3)外电路中的电子是从

极流向

极。【课堂练习】CuAgNO3溶液正2Ag