原电池的工作原理+高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1+.pptx

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：

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

复习回顾——原电池

Cu

Zn

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

外电路

内电路

外电路

内电路

3.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】

DFG

2.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→Y

B.若两电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn

C.若两电极都是金属，则它们的活动性为XY

D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应

C

3.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

M

N

P

A

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+

Cu

K+

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+

Cu

K+

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－=Cu

Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu

3.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Al

Cu-Fe(Al)浓硝酸负极为Cu

1.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、P

C.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→Al

D.原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大

C

2.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