6.1.3++原电池的构成条件和正负极判断++课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第六章

化学反应与能量

第一节化学反应与能量变化

第3课时化学反应与电能原电池的构成条件和正负极判断【学习目标】1.了解原电池的构成条件和正负极的判断方法。2.根据原电池的构成条件，设计简易电池的制作。【问题导学】负极正极电极名称：电极反应：Zn－2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑电极反应类型：氧化反应还原反应1、根据上图分析，原电池的构成要素有哪些？正负极材料溶液氧化还原反应构成闭合回路2、原电池的构成要素满足什么条件才能形成原电池？稀硫酸ZnZn【点拨精讲】一.构成原电池的条件

①具有两个能导电的电极一般为两种活动性不同的金属稀硫酸ZnCu较活泼的金属做负极较不活泼的金属做负极或金属与能导电的非金属（石墨等）②具有电解质溶液或熔融电解质稀硫酸ZnCu酒精ZnCu③电极间形成闭合回路稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸用导线连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路也可以让两个电极直接接触④能自发进行氧化还原反应一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应即原电池的总反应稀硫酸AgCu硫酸铜AgCu小结：构成原电池的条件两极一液一回路自发的氧化还原反应二.原电池的正负极判断

电极材料反应类型电子流向电极现象离子移向负极正极较活泼金属较不活泼金属或能导电的非金属

氧化反应

还原反应

电子流出

电子流入电子e-经导线不断溶解质量减小电极增重或有气体产生阴离子移向阳离子移向(2)在判断原电池正负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱还要考虑电解质溶液的特点。①Mg—Al和稀盐酸构成的原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。②Al—Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓硝酸，Cu作负极。(1)原电池一般负极参加反应,表现为溶解、质量减小。但负极参加反应,质量不一定减小。如铅蓄电池放电时,负极反应为Pb-2e-+SO42-====PbSO4,负极质量不但没有减小,反而增加。【拓展提升】如图所示原电池装置,试判断其电极情况:(1)若a电极为铝,b电极为锌,X为稀硫酸,则a、b各为什么电极?提示:a为负极,b为正极。因为铝的活动性大于锌。(2)若a电极为铝,b电极为锌,X为浓硫酸,则a、b各为什么电极?提示:a为正极,b为负极。因Al可被浓硫酸钝化而不能继续反应,而锌可以与浓硫酸反应,锌失电子发生氧化反应,故铝电极为正极,锌电极为负极。(3)若a电极为铜,b电极为石墨,则X是什么才能使该装置构成原电池?提示:石墨是稳定的电极,一般不发生反应,若使该装置构成原电池,则应使铜作负极,电解质溶液X应与铜发生反应。故可选AgNO3溶液或硝酸溶液或FeCl3溶液等。【思考】番茄电池的设计与制作【目的】根据原电池原理，设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。【用品】水果（苹果、柑橘或柠檬等），食盐水，滤纸，铜片、铁片、铝片等金属片，石墨棒，导线，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等），电流表。【实验】（1）水果电池（2）简易电池1、设计化学电源设计原电池的基本思路还原剂＋氧化剂＝氧化产物＋还原产物氧化还原反应氧化反应还原反应分开进行形成闭合回路（失电子）（得电子）原电池负极反应物负极材料正极反应物正极材料？三.原电池原理的应用

原理：理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池设计思路(1)定反应：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。(2)拆两半：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，

分别作为负极和正极的电极反应

还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)；

氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。(3)找材料：电极材料必须导电，负极材料一般选择较活泼的金属材料，

或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；

电解质溶液一般能与负极反应。(4)画装置：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。[例1]设计原电池，以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu进行设计，画出原电池示意图，标出正负极和电子移动方向，并写出该电池的正负极电极反应式。已知反应Cu＋2FeCl3=CuCl2

+2FeCl2

，请设计原电池，写出电极反应式。正极：负极：总反应：Cu－2e-＝Cu2+2Fe3++2e-＝2Fe2+2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+实验室制取氢气时，常在稀硫酸中加入少量的硫酸铜溶液，其目的是什么？H＋H＋提示：装置乙产生H2的反应速率快。装置甲中，氧化反应和还原反应都在Zn表面进行，生成的Zn2＋排斥H＋，使H＋越来越难靠近Zn表面得电子。装置乙构成了原电池，氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行，Zn失去的电子沿导线聚集在Cu棒上，溶液中H＋非常容易靠近Cu表面得电子生成H2，因此反应速率加快。2、加快化学反应速率在锌与稀H2SO4反应制取氢气时加入少量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的速率练习：过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是（）A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸C一般来说，作负极的金属的活动性强于正极金属3、判断金属活动性强弱比较把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，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为（

）①A＞B＞C＞D②A＞C＞D＞B③C＞A＞B＞D④B＞A＞C＞DA＞BC＞DA＞CD＞B②4、用于金属保护原理：作原电池正极的金属材料不参与反应方法：将被保护金属作为原电池的正极而受到保护，

另外一种金属作负极被腐蚀如在船底表面镶嵌锌块，以减少船体被海水腐蚀。牺牲阳极的阴极保护法

原电池的判断方法【课堂小结】化学反应与电能原电池正负极判断构成条件原电池原理的应用加快反应速率比较金属活性金属保护设计原电池【当堂检测】1.下列装置能将化学能转化为电能的是（）B【当堂检测】2、一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，

该反应的的原电池正确组合是（）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl【当堂检测】3.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据：_____________________________________；铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)电极。(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为______(填电极名称)，判断依据：_____________________________________；铜电极的名称是____，溶液中的Ag＋移向___(填“Cu”或“X”)电极。(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_________________________；X电极的名称是_____。负极锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)正极Cu正极铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)负极X负极铜电极逐渐溶解，溶液变蓝正极【当堂检测】4.如图所示的装置，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是（）A.N上有气体放出B.M为负极，N为正极C.稀硫酸中

移向M极D.导线中