化学人教版（2019）选择性必修1 4.1原电池（共27张ppt）

(共27张PPT)
primary battery
第四章 化学能与电能
第一节 原电池
生活中我们常使用各种各样的电池
化学学习过程中我们眼中的电池
将化学能转化为电能的装置
原电池
判断下列装置能否形成原电池并说明原因
稀H2SO4溶液
C
Au
乙醇
Cu
Fe
稀CuSO4溶液
Cu
Zn
Cu(NO3)2溶液
Zn
Zn
自发进行的
氧化还原反应
活动性顺序不同的两极
电解质溶液
构成闭合回路
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是能导电的非金属单质或金属氧化物）作电极。
（2）电极材料均插入电解质溶液中。
（3）两极相连形成闭合回路。
1.内部条件：能自发进行氧化还原反应
2.外部条件：
组成原电池的条件
两极一液一回路，氧化还原是中心
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
Cu
Zn
稀硫酸
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn-2e－=Zn2+
负极：
失去电子
2H++2e－=H2↑
正极：
得到电子
1.电子流向
2.电流方向
3.离子移向
5.原电池总反应式
4.电极反应类型
负→正
正→负
正正负负
Zn+2H+=Zn2++H2↑
负失氧、正得还
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
原电池的工作原理
根据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计出原电池并预测现象
电解质溶液______________
正极_______
负极____
Zn
Cu/C
CuSO4溶液
负极材料逐渐溶解
正极上有红色固体析出
电流表指针偏转
预测现象：
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
基础型原电池
通过实验现象找出装置的不足：
1、Zn片变黑
2、电流不稳定
原因？
Zn片与电解质溶液直接接触反应
如何改进？
CuSO4溶液
Zn
Cu
G
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
【交流 · 研讨一】
让锌片与硫酸铜不直接接触
ZnSO4溶液
CuSO4溶液
Zn
Cu
A
？
改进后
如何改进原电池装置？
硫酸铜
Cu
Zn
A
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
盐桥
？
Zn
Cu
H2SO4
A
Zn
Cu
CuSO4
A
改进后
双液原电池电解质溶液如何选择？
Cu电极能否换成石墨电极？
ZnSO4能换成ZnCl2或Na2SO4吗？换成CuSO4或FeSO4或H2SO4呢？
ZnSO4
溶液
H2SO4
溶液
可以是石墨 或 活泼性比Zn差且不与H2SO4反应的金属
暗红色
灰黑色
CuSO4溶液
Zn
Cu
G
ZnSO4溶液
盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液
盐桥型原电池
盐桥中的K+、Cl-是可以自由移动，琼胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
此装置中正负极分别发生了什么反应？
电流是如何产生的？
盐桥型原电池
CuSO4溶液
Zn
Cu
G
ZnSO4溶液
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
1、如图所示原电池，下列说法错误的是（ ）
A 内电路阴离子移向Zn棒，阳离子移向Cu棒
B 外电路电子从Zn棒移向Cu棒
C 电流从Zn棒流向Cu棒
D 开始时，两烧杯溶液的质量相同，当外电路
有2mol电子通过时，两烧杯溶液的质量相差122g
C
练习
——两个半电池、盐桥
——饱和 KCl溶液(以琼胶制成冻胶)
1、双池原电池组成
2、盐桥成分
3、盐桥作用
①形成闭合回路
②平衡电荷
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
4.电极反应
Zn——负极
Zn - 2e- = Zn2+
Cu——正极
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
与单池原电池相同
总反应方程式
CuSO4溶液
Zn
Cu
G
Cu2+ + 2e- = Zn
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
走进生活
半电池
半电池
盐桥
ZnSO4溶液
锌片
铜片
5、设计方法：
电池总反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
1.书写半反应
Zn-2e-=Zn2+
负极
正极
Cu2++2e-= Cu
2.选择电极材料和电解质
负极半电池
正极半电池
锌片
铜盐溶液
锌盐溶液
铜片或碳棒等
3.连接盐桥
盐桥型原电池
学以致用
根据Fe+2FeCl3=3FeCl2设计双液原电池
FeCl2溶液
FeCl3溶液
碳棒
铁片
温故知新
发现问题
解决问题
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学以致用
如何设计双液原电池？
【交流 · 研讨二】
盐桥型原电池
通过实验现象找出装置的优劣：
优点：电流稳定
不足：电流小
原因？
引入盐桥之后内阻变大
如何改进？
CuSO4溶液
Zn
Cu
G
ZnSO4溶液
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
隔膜型原电池
优点：
1、阳离子交换膜：
只允许阳离子通过
高中常见的三种离子交换膜：
2、阴离子交换膜：
只允许阴离子通过
3、质子交换膜：
只允许H+通过
“膜”的功能：
分区但又允许离子通过。
电解质溶液
Zn
Cu
G
膜
电流大且稳定
温故知新
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解决问题
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学以致用
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. 铜电极上发生氧化反应
B. 电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)增大
C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D. 阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，
保持溶液中电荷平衡
C
练习
练习
【2014福建理综】某原电池装置如右图所示，电池总反应为：2Ag＋Cl2＝2AgCl。正确的是：
A．正极反应为：
AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中
有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，
则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
D
灵敏电流计、铜棒、锌棒、导线、培养皿、橘子
注意：铜棒、锌棒较尖锐，使用时注意安全。
请同学们利用下列所给材料设计橘子电池
（基础型、盐桥型、隔膜型）
温故知新
发现问题
解决问题
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学以致用
实验材料
设计实验
基础型原电池
盐桥型原电池
隔膜型原电池
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
温故知新
发现问题
解决问题
走进生活
学以致用
实验反思
1、为什么橘子可以制作原电池？
2、Zn和橘子中的什么物质发生氧化还原反应？
3、用橘子制作盐桥型和隔膜型原电池有何缺点？请同学们课后思考如何改进？
CuSO4溶液
Zn
Cu
A
CuSO4溶液
Zn
ZnSO4溶液
A
Cu
缺点：
电流不稳定
优点：电流稳定
缺点：电流小
优点：
电流大且稳定
CuSO4溶液
Zn
Cu
ZnSO4溶液
A
总结
板书设计
原电池
一、基础型原电池
Zn与CuSO4溶液直接接触反应
电流不稳定
锌片上有铜
不足
二、盐桥型原电池
盐桥作用：1、连通电路 2、平衡电荷
优点：电流稳定
不足：电流小
三、隔膜型原电池
优点：电流大且稳定
谢谢大家！