第一单元第二节原电池工作原理课件2026-2027学年第一学期鲁科版（选择性必修一）高二化学

学习目标1、能通过双液电池的实验探究活动，了解原电池的工作原理2、能写出电极反应式和电池反应式。3、能利用身边的材料设计简单的原电池。第二节化学能转化为电能—电池第1课时原电池工作原理原电池的构成2.两个电极3.电子导体1.电极反应物——导线——传导电荷的电解质——导电的固体——在两极上自发进行氧化还原反应形成闭合回路4.离子导体2、原电池构成要素原电池的工作原理【温故知新】1、原电池：把化学能转化为电能的装置。CuSO4溶液2H2‒4e‒=4H+O2+4e-+4H+=2H2O还原剂(H2)失去电子发生氧化反应氧化剂(O2)

得到电子发生还原反应还原剂失去的电子从负极流出流入正极经外电路e-内电路（电解质溶液）通过离子定向流动，产生电流SO42-H+分析与理解外电路电子定向移动产生电流电子：负极正极导线阳离子：正极阴离子：负极溶液溶液【思考】如何判断原电池中的正、负极？1、据电极材料一般金属活泼性较强一般金属活泼性较弱负极正极2、反应类型氧化反应还原反应3、电流方向电流流入电流流出4、电子方向电子流出电子流入5、离子移动方向阴离子流入阳离子流入6、反应现象电极溶解电极增重或有气体生成注意事项：①判断原电池正、负极时，不仅要考虑金属活泼性，还要考虑其能否与电解质溶液发生氧化还原反应。②负极材料不一定参与反应，如燃料电池——两极均为惰性电极,外界的燃料和氧化剂反应③负极和正极材料可能都参与反应，如铅蓄电池。Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O判断下列原电池的正负极①设计原电池例：利用Fe＋2FeCl3=3FeCl2设计成原电池，画出装置图并写出电极反应原电池原理的应用FeCuFeCl3溶液负极正极总反应式：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+负极：正极：Fe-2e-＝Fe2+2Fe3+＋2e-＝2Fe2+1.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是(

)A．a>b>c>d

B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>cC原电池原理的应用②比较金属的活动性强弱

一般较活泼的为负极原电池原理的应用③加快氧化还原反应的速率a、实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时，通常滴入几滴CuSO4溶液b、生铁比纯铁更易腐蚀。A蓝皮p10-9①设计原电池例：利用Fe＋2FeCl3=3FeCl2设计成原电池原电池原理的应用②比较金属的活动性强弱金属的活泼性：一般负极>正极③加快化学反应的进行a、实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时，通常滴入几滴CuSO4溶液b、生铁比纯铁更易腐蚀。④金属腐蚀的防护应用：在轮船外壳上镶嵌锌块现象：用做电源，效率低，时间稍长电流就很快减弱，不适合实际应用。原因：①Zn电极不纯，Zn电极上构成了无数个小原电池②Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应“单液”电池的缺陷：有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高，化学能转化为电能的效率降低。结果：“单液”原电池【新知学习】电池两个电极上都有铜生成改进的装置：含两个半电池，每个半电池包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。双液电池（盐桥原电池）P13优点：Zn和CuSO4溶液在两个池子中，避免了Zn与Cu2＋直接接触反应，所以仅是化学能转化成了电能，能量转化效率高，电流稳定，且持续时间长。盐桥的作用：1.形成闭合回路2.平衡电荷K+

移向正极溶液，Cl-移向正极溶液3.避免负极与氧化剂直接接触发生反应，提高能量利用率盐桥：在U形管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu2、已知氧化还原反应

Cu＋2FeCl3=2FeCl2

＋CuCl2，利用这一反应设计一个双液原电池，画出示意图，标出电极材料，电解质溶液。原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写：①确定正、负电极的反应物与产物：分析化合价，按照负极发生氧化，正极发生还原反应，结合溶液的性质。②在反应式的左边写出得失电子数，并加以配平：酸性H+和H2O,OH-

和H2O。③两极都写出得失电子守恒，只写某一电极最简形式。(2)复杂电极反应式的书写：复杂电极反应式＝电池总反应式－较简单一极电极的反应式MgNaOH溶液Al例：写出总反应离子方程式以及电极反应：Cu浓HNO3Al总反应：2Al+6H2O+2OH-==2[Al(OH)4]-+3H2↑正极反应：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

负极反应：2Al-6e-+8OH-==2[Al(OH)4]-总反应：Cu+4H++2NO3-==Cu2++2NO2↑+2H2O负极反应：Cu-2e-=Cu2+

正极反应：2NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O1.根据下列原电池的总反应式，写出其电极反应式。(1)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池：其负极反应式是___________________，正极反应式是_________________________。2Cu－4e－=2Cu2＋O2+4e－＋4H＋=2H2O4.某原电池总反应为2FeO42-＋3H2=Fe2O3＋4OH－＋H2O，在该原电池中：负极反应式是__________________________；正极反应式是

。3H2－6e－＋6OH－=6H2O2FeO42-＋5H2O+6e－=Fe2O