4.1.1 原电池的工作原理 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1（33张ppt）
文档属性
| 名称 | 4.1.1 原电池的工作原理 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1（33张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 20.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-28 13:46:55 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
1.1 原电池的工作原理
第四章 化学反应与电能
电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。
2.电解池：借助电流而发生反应及装置
将电能转化为化学能
1.原电池：产生电流的化学反应及装置
将化学能转化为电能
电化学
①两极：一般为两种活泼性不同的金属
（或一种金属与非金属导体，石墨）
②一液：电解质溶液，或熔融电解质
（酒精、蔗糖、CCl4不是电解质）
③一线：用导线相连（或直接接触），
形成闭合回路
④一反应：自发的氧化还原反应
1、定义：将化学能直接转化为电能的装置。
2、构成条件：
知识回顾——原电池
负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、 石墨等
e-
e-
正极
负极
外电路
内电路
H+
H+
锌片：
Zn－2e- = Zn2+
铜片：
2H+＋2e- = H2↑
失电子，
发生氧化反应
得电子，
发生还原反应
电子流向：
负极 → 正极
离子移动：
阳离子(+)：向正极，
阴离子(-) : 向负极。
电子不下水
离子不上岸
总反应：
Zn＋2H+ = Zn2+＋H2↑
一、原电池的工作原理
电流方向：
正极 → 负极
1、Cu-H2SO4(aq)-Zn原电池
（必修-单液池）
【思考】写出以下原电池的总反应方程式、电极反应式，标出电子流向和离子迁移方向，并预测能观察到的现象。
e-
Zn2+
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
电极反应
负极：Zn - 2e- = Zn2+
正极：Cu2+ + 2e- = Cu
总反应
一、原电池的工作原理
2、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池（必修-单液池）
一、原电池的工作原理
2、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池（必修-单液池）
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。
【实验现象】
Zn片
【原因分析】
现象
原因
锌片表面附着红色固体
电流逐渐衰减
Zn与Cu2+直接接触发生反应；
锌与CuSO4溶液的接触面积减少，电流逐渐衰减
Cu片
一、原电池的工作原理
2、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池（必修-单液池）
【思考1】该装置能量转化率低的原因是什么？如何解决？
还原剂Zn 与 氧化剂CuSO4 不直接接触
解决问题的关键：
一、原电池的工作原理
两个溶液间缺少离子导体，
无法形成闭合回路。
盐桥：一种凝胶态的离子导体
①盐桥中通常装有: 含KCl饱和溶液的琼胶，
②琼脂的作用：防止管中溶液流出;
③K+和Cl-可在其中自由移动。
且盐桥中离子浓度大，离子只出不进。
一、原电池的工作原理
【思考2】为什么没有电流？该如何解决？
科学视野
溶液的导电能力与离子的迁移速率有关
阴阳离子的迁移速率接近可以提高导电能力
298.15K时一些离子在水溶液中的离子迁移率U(m2 S-1 V-1)
阳离子 离子迁移率 阴离子 离子迁移率
H+ 36.30 OH- 20.52
K+ 7.62 SO42- 8.27
Ba2+ 6.59 Cl- 7.91
Na+ 5.19 NO3- 7.40
Li+ 4.01 HCO3- 4.61
一、原电池的工作原理
【课堂练习】1、以下哪些装置可以形成原电池？
CuSO4溶液
Zn
Cu
A
稀硫酸
Fe
Fe
B
NaOH溶液
Mg
Al
E
稀硫酸
稀硫酸
Zn
Cu
F
纯酒精
Fe
C
G
KOH溶液
D
H2
O2
Pt
Pt
NaCl溶液
Fe
C
C
一、原电池的工作原理
2、在铜一锌一硫酸构成的原电池中，当导线中有1mol电子通时，理论上的两极变化是( )
①锌片溶解32.5g ②锌片增重32.5g
③铜片上析出1 gH2 ④铜片上析出1mol H2
A. ①③ B. ①④
C. ②③ D. ②④
Zn
Cu
硫酸溶液
A
【课堂练习】
一、原电池的工作原理
未形成闭合回路，无电流
二、双液电池与盐桥
有盐桥存在为什么能产生持续稳定的电流？
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。
二、双液电池与盐桥
二、双液电池与盐桥
1、双液电池的工作原理
（1）正、负极？电极反应？
（2）电池总反应？
（3）电子移动方向？
（4）溶液和盐桥离子移动方向？
负极：Zn - 2e- = Zn2+
正极：Cu2+ + 2e- = Cu
负极
氧化反应
正极
还原反应
Cl-
K+
2、盐桥的作用：
①沟通内电路,形成闭合回路；
②平衡电荷，使溶液保持电中性，使电流持续传导。
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。
二、双液电池与盐桥
3、双液电池的特点
(1)能产生持续、稳定的电流；
锌半电池
铜半电池
(4)原电池的正负极的判断？
(3)电解质溶液和电极材料的选择
烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子
(2)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行。电极分离，避免其他反应的发生，能量更多的转化为电能。
【打破思维定势】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。
(1)根据电极材料判断
一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。（注意：电解质溶液，Mg、Al、NaOH溶液形成原电池）
(2)根据原电池两极发生的变化判断
化合价升高→失去电子→发生氧化反应→负极；
化合价降低→得到电子→发生还原反应→正极。
(3)根据现象判断：减重或溶解的一极为负极，
增重或有气泡放出的一极为正极。
4、电池的正负极的判断
二、双液电池与盐桥
(4) 根据电流方向或电子流动方向判断
电流由正极→负极；电子由负极→正极。
(5) 根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向
在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
3、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为( )
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
B
【课堂练习】
一、原电池的工作原理
电流大小：
电流稳定性：
转化效率：
较小
稳定
高
电流大小：
电流稳定性：
转化效率：
较大
衰减快
低
二、双液电池与盐桥
1、阳离子交换膜：只允许阳离子通过
3、质子交换膜：只允许H+通过
2、阴离子交换膜：只允许阴离子通过
改进
增大电流呢？
缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积
能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？
【思考】双液原电池电流弱的原因？
1.离子运动的距离长
2.离子运动的通道窄
3.离子容量小
Cu
三、膜电池
离子交换膜
是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
三、膜电池
判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。
Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2
先写出总反应：
拆成离子方程式：
Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋
根据化合价升降判断正负极
1、简单原电池电极方程式的写法
Cu
C
FeCl3溶液
四、电极方程式的书写
负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+
正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
总反应方程式
负极：2Al－6e－ ＝2Al3+
2Al3+＋8OH-＝2AlO2-＋4H2O
负极总反应： 2Al＋8OH- －6e－ ＝2AlO2-＋4H2O
正极：总反应－负极反应
6H2O＋6e－＝6OH—＋ 3H2↑
离子方程式
2Al＋2OH－ ＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑
根据化合价升降判断正负极
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
NaOH溶液
Mg Al
2、复杂原电池电极方程式的书写
四、电极方程式的书写
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。
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。
五、原电池原理的应用
2、比较金属活动性强弱
3、用于金属的防护
将需要保护的金属制品作原电池的 而受到保护。
钢铁中含有碳，C与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁（做负极）遭到腐蚀
正极
理论上，任何一个 的氧化还原反应，
都可以设计成原电池。
（1）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
自发
五、原电池原理的应用
4、设计原电池
（2）内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。
如：2FeCl3＋Cu = 2FeCl2＋CuCl2
①化合价升高的物质 负极：____
②活泼性较弱的物质 正极：___
③化合价降低的物质 电解质溶液：_____
Cu
C
FeCl3
盐桥
Cu
C
CuCl2溶液
FeCl3溶液
G
利用Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu，设计一个原电池
FeSO4
Fe Cu
CuSO4
A
CuSO4
Fe Cu
负极：Fe－2e-＝ Fe 2+（氧化反应）
正极：Cu2+＋2e-＝Cu（还原反应）
五、原电池原理的应用
4、设计原电池
1、某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是（ ）
A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
C
五、随堂检测
2、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ）
A．电子从锌极经过导线移向铜极
B．铜电极上发生反应
C．电池工作一段时间后，乙池的 减小
D．电池工作一段时间后，甲池的 增加
A
五、随堂检测
3、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形管）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-=Ag
③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．①② B．②③ C．②④ D．③④
C
五、随堂检测
4、下图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是（ ）
A. b极是电池的正极
B. 甲烧杯中K＋经盐桥流向乙烧杯
C. 甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
D. 电池的总反应离子方程式为：
MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
D
五、随堂检测
5、高密度储能电池锌溴电池如图所示，总反应为Zn+Br2=ZnBr2。
下列说法错误的是( )
A．电极M为正极
B．负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C．随着放电的进行，ZnBr2溶液的浓度减小
D．每转移2mole-，理论上有1mol Zn2+通过
离子交换膜
C
五、随堂检测
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑
2Al + 8OH_ －6e_ = 2AlO2_ + 4H2O
6H2O + 6e_ = 6OH_ + 3H2↑
优先失电子为负极
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
Mg－2e_ = Mg2+
2H+ + 2e_ = H2↑
总反应：
离方：
负极：
正极：
总反应：
离方：
负极：
正极：
五、随堂检测
Al + 4HNO3(稀) = Al(NO3)3 + NO↑ +2H2O
Al∣稀HNO3∣Cu
Al∣浓HNO3∣Cu
Cu + 4H+ + 2NO3－= Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Cu－2e_ = Cu2+
4H+ + 2NO3－ + 2e_= 2NO2↑ + 2H2O
优先失电子为负极
总反应：
离方：
负极：
正极：
总反应：
离方：
负极：
正极：
Al + 4H+ + NO3－= Al3+ + NO↑ + 2H2O
Al－3e_ = Al3+
4H+ + NO3－ + 3e_= NO↑ + 2H2O
五、随堂检测
1.1 原电池的工作原理
第四章 化学反应与电能
电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。
2.电解池：借助电流而发生反应及装置
将电能转化为化学能
1.原电池：产生电流的化学反应及装置
将化学能转化为电能
电化学
①两极：一般为两种活泼性不同的金属
（或一种金属与非金属导体，石墨）
②一液：电解质溶液，或熔融电解质
（酒精、蔗糖、CCl4不是电解质）
③一线：用导线相连（或直接接触），
形成闭合回路
④一反应：自发的氧化还原反应
1、定义：将化学能直接转化为电能的装置。
2、构成条件：
知识回顾——原电池
负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、 石墨等
e-
e-
正极
负极
外电路
内电路
H+
H+
锌片：
Zn－2e- = Zn2+
铜片：
2H+＋2e- = H2↑
失电子，
发生氧化反应
得电子，
发生还原反应
电子流向：
负极 → 正极
离子移动：
阳离子(+)：向正极，
阴离子(-) : 向负极。
电子不下水
离子不上岸
总反应：
Zn＋2H+ = Zn2+＋H2↑
一、原电池的工作原理
电流方向：
正极 → 负极
1、Cu-H2SO4(aq)-Zn原电池
（必修-单液池）
【思考】写出以下原电池的总反应方程式、电极反应式，标出电子流向和离子迁移方向，并预测能观察到的现象。
e-
Zn2+
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
电极反应
负极：Zn - 2e- = Zn2+
正极：Cu2+ + 2e- = Cu
总反应
一、原电池的工作原理
2、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池（必修-单液池）
一、原电池的工作原理
2、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池（必修-单液池）
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。
【实验现象】
Zn片
【原因分析】
现象
原因
锌片表面附着红色固体
电流逐渐衰减
Zn与Cu2+直接接触发生反应；
锌与CuSO4溶液的接触面积减少，电流逐渐衰减
Cu片
一、原电池的工作原理
2、Cu-CuSO4(aq)-Zn原电池（必修-单液池）
【思考1】该装置能量转化率低的原因是什么？如何解决？
还原剂Zn 与 氧化剂CuSO4 不直接接触
解决问题的关键：
一、原电池的工作原理
两个溶液间缺少离子导体，
无法形成闭合回路。
盐桥：一种凝胶态的离子导体
①盐桥中通常装有: 含KCl饱和溶液的琼胶，
②琼脂的作用：防止管中溶液流出;
③K+和Cl-可在其中自由移动。
且盐桥中离子浓度大，离子只出不进。
一、原电池的工作原理
【思考2】为什么没有电流？该如何解决？
科学视野
溶液的导电能力与离子的迁移速率有关
阴阳离子的迁移速率接近可以提高导电能力
298.15K时一些离子在水溶液中的离子迁移率U(m2 S-1 V-1)
阳离子 离子迁移率 阴离子 离子迁移率
H+ 36.30 OH- 20.52
K+ 7.62 SO42- 8.27
Ba2+ 6.59 Cl- 7.91
Na+ 5.19 NO3- 7.40
Li+ 4.01 HCO3- 4.61
一、原电池的工作原理
【课堂练习】1、以下哪些装置可以形成原电池？
CuSO4溶液
Zn
Cu
A
稀硫酸
Fe
Fe
B
NaOH溶液
Mg
Al
E
稀硫酸
稀硫酸
Zn
Cu
F
纯酒精
Fe
C
G
KOH溶液
D
H2
O2
Pt
Pt
NaCl溶液
Fe
C
C
一、原电池的工作原理
2、在铜一锌一硫酸构成的原电池中，当导线中有1mol电子通时，理论上的两极变化是( )
①锌片溶解32.5g ②锌片增重32.5g
③铜片上析出1 gH2 ④铜片上析出1mol H2
A. ①③ B. ①④
C. ②③ D. ②④
Zn
Cu
硫酸溶液
A
【课堂练习】
一、原电池的工作原理
未形成闭合回路，无电流
二、双液电池与盐桥
有盐桥存在为什么能产生持续稳定的电流？
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。
二、双液电池与盐桥
二、双液电池与盐桥
1、双液电池的工作原理
（1）正、负极？电极反应？
（2）电池总反应？
（3）电子移动方向？
（4）溶液和盐桥离子移动方向？
负极：Zn - 2e- = Zn2+
正极：Cu2+ + 2e- = Cu
负极
氧化反应
正极
还原反应
Cl-
K+
2、盐桥的作用：
①沟通内电路,形成闭合回路；
②平衡电荷，使溶液保持电中性，使电流持续传导。
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。
二、双液电池与盐桥
3、双液电池的特点
(1)能产生持续、稳定的电流；
锌半电池
铜半电池
(4)原电池的正负极的判断？
(3)电解质溶液和电极材料的选择
烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子
(2)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行。电极分离，避免其他反应的发生，能量更多的转化为电能。
【打破思维定势】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应。
(1)根据电极材料判断
一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。（注意：电解质溶液，Mg、Al、NaOH溶液形成原电池）
(2)根据原电池两极发生的变化判断
化合价升高→失去电子→发生氧化反应→负极；
化合价降低→得到电子→发生还原反应→正极。
(3)根据现象判断：减重或溶解的一极为负极，
增重或有气泡放出的一极为正极。
4、电池的正负极的判断
二、双液电池与盐桥
(4) 根据电流方向或电子流动方向判断
电流由正极→负极；电子由负极→正极。
(5) 根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向
在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
3、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池．若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极．则这四种金属的活动性顺序由大到小为( )
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
B
【课堂练习】
一、原电池的工作原理
电流大小：
电流稳定性：
转化效率：
较小
稳定
高
电流大小：
电流稳定性：
转化效率：
较大
衰减快
低
二、双液电池与盐桥
1、阳离子交换膜：只允许阳离子通过
3、质子交换膜：只允许H+通过
2、阴离子交换膜：只允许阴离子通过
改进
增大电流呢？
缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积
能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？
【思考】双液原电池电流弱的原因？
1.离子运动的距离长
2.离子运动的通道窄
3.离子容量小
Cu
三、膜电池
离子交换膜
是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
三、膜电池
判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。
Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2
先写出总反应：
拆成离子方程式：
Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋
根据化合价升降判断正负极
1、简单原电池电极方程式的写法
Cu
C
FeCl3溶液
四、电极方程式的书写
负极： Cu 失电子 Cu - 2e- = Cu2+
正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
总反应方程式
负极：2Al－6e－ ＝2Al3+
2Al3+＋8OH-＝2AlO2-＋4H2O
负极总反应： 2Al＋8OH- －6e－ ＝2AlO2-＋4H2O
正极：总反应－负极反应
6H2O＋6e－＝6OH—＋ 3H2↑
离子方程式
2Al＋2OH－ ＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑
根据化合价升降判断正负极
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
NaOH溶液
Mg Al
2、复杂原电池电极方程式的书写
四、电极方程式的书写
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。
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。
五、原电池原理的应用
2、比较金属活动性强弱
3、用于金属的防护
将需要保护的金属制品作原电池的 而受到保护。
钢铁中含有碳，C与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁（做负极）遭到腐蚀
正极
理论上，任何一个 的氧化还原反应，
都可以设计成原电池。
（1）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
自发
五、原电池原理的应用
4、设计原电池
（2）内电路：化合价降低的物质作电解质溶液。
如：2FeCl3＋Cu = 2FeCl2＋CuCl2
①化合价升高的物质 负极：____
②活泼性较弱的物质 正极：___
③化合价降低的物质 电解质溶液：_____
Cu
C
FeCl3
盐桥
Cu
C
CuCl2溶液
FeCl3溶液
G
利用Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu，设计一个原电池
FeSO4
Fe Cu
CuSO4
A
CuSO4
Fe Cu
负极：Fe－2e-＝ Fe 2+（氧化反应）
正极：Cu2+＋2e-＝Cu（还原反应）
五、原电池原理的应用
4、设计原电池
1、某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池组成是（ ）
A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
C
五、随堂检测
2、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ）
A．电子从锌极经过导线移向铜极
B．铜电极上发生反应
C．电池工作一段时间后，乙池的 减小
D．电池工作一段时间后，甲池的 增加
A
五、随堂检测
3、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形管）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-=Ag
③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．①② B．②③ C．②④ D．③④
C
五、随堂检测
4、下图所示原电池的盐桥中装有饱和K2SO4溶液，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断变浅。下列叙述中正确的是（ ）
A. b极是电池的正极
B. 甲烧杯中K＋经盐桥流向乙烧杯
C. 甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
D. 电池的总反应离子方程式为：
MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
D
五、随堂检测
5、高密度储能电池锌溴电池如图所示，总反应为Zn+Br2=ZnBr2。
下列说法错误的是( )
A．电极M为正极
B．负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C．随着放电的进行，ZnBr2溶液的浓度减小
D．每转移2mole-，理论上有1mol Zn2+通过
离子交换膜
C
五、随堂检测
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑
2Al + 8OH_ －6e_ = 2AlO2_ + 4H2O
6H2O + 6e_ = 6OH_ + 3H2↑
优先失电子为负极
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
Mg－2e_ = Mg2+
2H+ + 2e_ = H2↑
总反应：
离方：
负极：
正极：
总反应：
离方：
负极：
正极：
五、随堂检测
Al + 4HNO3(稀) = Al(NO3)3 + NO↑ +2H2O
Al∣稀HNO3∣Cu
Al∣浓HNO3∣Cu
Cu + 4H+ + 2NO3－= Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Cu－2e_ = Cu2+
4H+ + 2NO3－ + 2e_= 2NO2↑ + 2H2O
优先失电子为负极
总反应：
离方：
负极：
正极：
总反应：
离方：
负极：
正极：
Al + 4H+ + NO3－= Al3+ + NO↑ + 2H2O
Al－3e_ = Al3+
4H+ + NO3－ + 3e_= NO↑ + 2H2O
五、随堂检测