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(共17张PPT)
第一节 原电池
一、原电池的工作原理
1.宏观辨识与微观探析
以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。
2.变化观念与平衡思想
进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的变化过程，并能理解带有盐桥原电池的实用性。
核心素养发展目标
(1)定义：能把_______转化为______的装置。
(2)构成条件：
化学能
电能
电解质溶液
一、原电池的工作原理
1.原电池的构成条件
CuSO4溶液
自发进行的氧化还原反应（一般情况下）
两个电极
闭合回路
原电池的构成基本要素：电极反应、电极材料、离子导体、电子导体。
盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂
盐桥作用：离子通道，形成闭合回路；避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减。
装置示意图
注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂
宏观现象 锌片 ，铜片上 ，电流表指针发生_____
2.实验探究：锌铜原电池的工作原理(含盐桥)
逐渐溶解
偏转
有红色物质生成
能量转换 转化为_____
微观探析 在硫酸锌溶液中，负极一端的 失去电子形成 进入溶液
在硫酸铜溶液中，正极一端的 获得电子变成 沉积在铜片上
电子或离子移动方向 电子： 极流向 极
盐桥： 移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液
工作原理 负极： ( 反应)
正极： ( 反应)
总反应：______________________
化学能
Zn
电能
Zn2＋
Cu2＋
Cu
负
正
Cl－
K＋
氧化
还原
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
A
负极
正极
e-
e-
氧化反应
还原反应
电解质溶液
阳离子
阴离子
隔膜或盐桥
原电池
化学能→电能
氧化反应与还原反应分区进行
还原剂
失电子
氧化剂
得电子
3.原电池的建构模型
1. 某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是
A.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小
B.乙烧杯中发生还原反应
C.外电路的电流方向是从a到b
D.电池工作时，盐桥中的
移向甲烧杯
√
负极
NaOH溶液
CH4
O2
石墨
石墨
电子流出的一极，在此电极上发生氧化反应。
负极：
正极：
电子流入的一极，在此电极上发生还原反应。
4.原电池的正负极的判断方法
还可以从电流方向和溶液中的离子移动方向来判断
Mg
Al
Mg
Al
稀硫酸
NaOH溶液
负
B是电池的 极
废水处理：
负极
负极
负极
负极：____________________________
正极：____________________________
总反应：____________________________
1.右图为NOx传感器工作原理示意图，则：
NO+O2-+2e-
2NO2
O2+4e-
2O2-
2NO+O2
2NO2
(3)两式加、验总式
两电极反应式相加，与总反应的离子方程式对照验证。
5.书写电极反应式的一般思路
(1)列物质、标得失 判断出电极反应物及产物，找出得失电子的数量。
(2)看环境、配守恒
电荷守恒：水溶液：H+、OH-
熔融状态：O2-、CO32-等。
质量守恒：补H2O
2. 根据反应：AsO4 +2I-+2H+ AsO3 +I2+H2O，可以设计出如图所示的原电池。
（1）若左右两根电极均为碳棒，A烧杯中盛有I2-KI的混合液，B烧杯中盛有Na3AsO4-Na3AsO3的混合液，开始时电流计指针有偏转，一段时间后指针无偏转，此时反应 （填“停止”或“没有停止”）。向B烧杯中加入浓盐酸时发现电流计指针发生偏转，此时原电池正极的反应式为 。
（2）向B烧杯中加入40%的NaOH溶液时（此时溶液为碱性）发现电流计指针也发生偏转，此时原电池负极的电极反应式为 。
3-
3-
没有停止
2H+ +AsO4 +2e- AsO3 +H2O
3-
3-
+2OH--2e- AsO4 +H2O
3-
3-
AsO3
只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池？
错误，吸热反应也可以设计成原电池
由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。
装置
现象 金属A不断溶解形成二价金属离子 C极质量增加 A极有气泡产生
1.金属活动性强弱比较
二、原电池的应用
则四种金属的活动性由强到弱是
D＞A＞B＞C
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。
二、原电池的应用
2.加快化学反应速率
理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。
以2FeCl3+Cu = 2FeCl2 + CuCl2为例设计原电池
(3)画出装置图
(1)拆分电极反应
负极: Cu－2e - = Cu 2+，正极: 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 。
(2)确定电极材料及电解质
负极: 正极: 电解质溶液:
Cu
石墨或比Cu的活动性差的金属
FeCl3溶液
3. 设计原电池
二、原电池的应用
(2)若发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极;若为气体(如H2)或溶液中还原性离子被氧化,可用Pt、石墨等作负极。一般来说,正极材料的活泼性弱于负极材料。
(3)电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液,连接构成闭合回路。
设计原电池的几点说明
(1)能根据总反应正确拆分氧化还原反应,其依据:
负极反应:还原剂-ne- == 氧化产物
正极反应:氧化剂+ne- ==还原产物
归纳总结

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