第一節原電池

第四章電化學基礎

第一節原電池

第四章電化學基礎

1手機又沒電了！環節一情景設置手機又沒電了！環節一情景設置2普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池攝像機專用電池“神七”用太陽能電池電池在生活中的廣泛應用普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦攝像機“神七”用31、原電池的定義：2、原電池反應的本質：3、構成原電池的條件：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。氧化還原反應①兩個活動性不同的金屬（或其中一種為非金屬，即作導體用）作電極。②電解質溶液③形成閉合回路④在這種電解質溶液中能自發地進行氧化還原反應復習回顧1、原電池的定義：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。氧化還4ABCDEFMN下列哪幾個裝置能形成原電池？OVXVVXXXVV思考與練習ABCDEFMN下列哪幾個裝置能形成原電池？OVXVVXXX5CuZn

稀硫酸---Zn2+H+H+Zn－2e-=Zn2+負極正極2H++2e-=H2↑總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑負正氧化反應還原反應現象：鋅棒溶解，銅棒上有氣泡A原電池工作原理CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+Zn－2e-=Zn61、“手和腦在一塊干是創造教育的開始，手腦雙全是創造教育的目的。”2、一切真理要由學生自己獲得，或由他們重新發現，至少由他們重建。3、反思自我時展示了勇氣，自我反思是一切思想的源泉。4、好的教師是讓學生發現真理，而不只是傳授知識。5、數學教學要“淡化形式，注重實質.6、“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞”。十二月227:07上午12月-2207:07December19,20227、“教師必須懂得什么該講，什么該留著不講，不該講的東西就好比是學生思維的器，馬上使學生在思維中出現問題。”“觀察是思考和識記之母。”2022/12/197:07:1407:07:1419December20228、普通的教師告訴學生做什么，稱職的教師向學生解釋怎么做，出色的教師示范給學生，最優秀的教師激勵學生。7:07:14上午7:07上午07:07:1412月-22

1、“手和腦在一塊干是創造教育的開始，手腦雙全是創造教育的目7CuZn---Zn2+H+H+負極正極陽離子陰離子正極負極SO42-原電池工作原理Ae-CuZn---Zn2+H+H+負極正極陽離子陰離子正極負極S84、原電池反應原理①粒子流向電子：負極→正極電流：正極→負極溶液中陰離子→負極溶液中陽離子→正極②電極反應負極：氧化反應活潑金屬失電子變陽離子正極：還原反應溶液中離子得電子總反應：負極金屬與電解質溶液的離子反應4、原電池反應原理①粒子流向電子：負極→正極電流：正極9[探究實驗一]請根據反應：

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設計一個原電池，并進行實驗。

原電池10[探究實驗一]請根據反應：原電池104.電極反應式和總反應式的書寫1.找出原電池的正負極正極：Cu極負極：Zn極3.寫出電極反應式與總反應式負極（鋅片）:Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）

正極（銅片）:Cu2++2e-=Cu（還原反應）電池反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

4.電極反應式和總反應式的書寫1.找出原電池的正負極正極：C112分鐘后……提出問題：如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進措施？2分鐘后……提出問題：12思考：如何才能得到持續穩定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅片失去的電子一部分經導線傳遞到銅片表面，另一部分電子直接傳遞給硫酸銅溶液中的Cu2+,銅在鋅片表面析出，鋅片表面也構成了原電池，進一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。當鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構成原電池，也就沒有電流產生。CuSO4

溶液原電池13思考：如何才能得到持續穩定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構成原電池呢？思考雙液電池單液電池硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構成原電池了嗎？為什么？怎樣才能14導線在原有實驗基礎上進行改進，設計成一個能產生持續穩定電流的原電池。實驗探究導線在原有實驗基礎上進行改進，設計成一個能產生持續穩定電流的15實驗探究二：方案改進設計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，結果如何呢？你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊脂作成的凍膠。ZnSO4溶液CuSO4溶液AZnCu

鹽橋

實驗探究二：方案改進設計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電16設計如下圖所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優點：能穩定長時間放電設計如下圖所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通17鹽橋的作用：Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極。原電池18負極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極（銅片）：

Cu2++2e-=Cu（還原反應）電池反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu鹽橋的作用：Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn電解質溶液鹽橋失e，沿導線傳遞，有電流產生陰離子陽離子氧化反應Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池還原反應Cu2++2e-=Cu負極正極鋅銅雙液原電池原理外電路內電路原電池19電解質溶液失e，沿導線傳遞，有電流產生陰離子陽離子氧化反應Z鹽橋的作用：（1）使整個裝置構成通路，代替兩溶液直接接觸。得出結論

由于鹽橋（如KCl）的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移，陽離子K+則向CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直到鋅片全部溶解或

CuSO4溶液中的

Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質溶液與KCl溶液反應產生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。（2）平衡電荷。在整個裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。取出鹽橋，Zn失去電子形成的Zn2+進入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而帶正電荷。同時，CuSO4則由于Cu2+

變為Cu，使得

SO42-相對較多而帶負電荷。溶液不保持電中性，這兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。鹽橋的作用：得出結論由于鹽橋（如KCl）的存20鹽橋制法：將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產生裂隙)，將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。鹽橋制法：將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產生裂隙)，將21設計鹽橋原電池的思路：還原劑和氧化產物為負極的半電池氧化劑和還原產物為正極的半電池Zn+2Ag+=Zn2++2Ag根據電極反應確定合適的電極材料和電解質溶液外電路用導線連通，可以接用電器內電路是將電極浸入電解質溶液中，并通過鹽橋溝通內電路設計鹽橋原電池的思路：還原劑和氧化產物為負極的半電池Zn+222①、根據氧化還原反應電子轉移判斷電極反應。②、根據電極反應確定合適的電極材料和電解質溶液原電池的設計:例1、利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu，設計一個原電池.CuFeCuSO4FeSO4化合價升高失2e-化合價降低得2e-①、根據氧化還原反應電子轉移判斷電極反應。原電池的設計:Cu23請根據氧化還原反應:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計成原電池。你有哪些可行方案?CuCu–2e-=Cu2+比Cu不活潑的金屬或石墨2Fe3++2e-=2Fe2+

Fe2(SO4

)3、FeCl3等負極：正極：電解質溶液：練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質溶液又是什么？請根據氧化還原反應:CuCu–2e-=24CuCCuCl2FeCl3原電池25CuCCuCl2FeCl3原電池25課堂小結1、原電池原理：2、單液電池和雙液電池的比較：正極→得電子→發生還原反應負極→失電子→發生氧化反應外電路｛｛內電路陰離子→負極陽離子→正極單液電池：工作效率不高，無論斷開還是閉合負極都會自動反應雙液電池：能量轉換率高，電流穩定，斷開就不會反應放電課堂小結1、原電池原理：2、單液電池和雙液電池的比較：正極→261、請同學們根據下面氧化還原反應自選用品設計一個單液、一個雙液的原電池裝置。Mg（s）+Cu2+（aq）=Mg2+（aq）+Cu（s）（1）畫出此原電池的裝置簡圖；（2）寫出兩電極上的電極反應式。作業1、請同學們根據下面氧化還原反應自選用品設計一個單液、一個雙27再見

謝謝2022/12/19再見2022/12/1328

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29手機又沒電了！環節一情景設置手機又沒電了！環節一情景設置30普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦專用電池攝像機專用電池“神七”用太陽能電池電池在生活中的廣泛應用普通干電池手機電池鈕扣電池筆記本電腦攝像機“神七”用311、原電池的定義：2、原電池反應的本質：3、構成原電池的條件：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。氧化還原反應①兩個活動性不同的金屬（或其中一種為非金屬，即作導體用）作電極。②電解質溶液③形成閉合回路④在這種電解質溶液中能自發地進行氧化還原反應復習回顧1、原電池的定義：將化學能轉化為電能的裝置叫做原電池。氧化還32ABCDEFMN下列哪幾個裝置能形成原電池？OVXVVXXXVV思考與練習ABCDEFMN下列哪幾個裝置能形成原電池？OVXVVXXX33CuZn

稀硫酸---Zn2+H+H+Zn－2e-=Zn2+負極正極2H++2e-=H2↑總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2↑負正氧化反應還原反應現象：鋅棒溶解，銅棒上有氣泡A原電池工作原理CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+Zn－2e-=Zn341、“手和腦在一塊干是創造教育的開始，手腦雙全是創造教育的目的。”2、一切真理要由學生自己獲得，或由他們重新發現，至少由他們重建。3、反思自我時展示了勇氣，自我反思是一切思想的源泉。4、好的教師是讓學生發現真理，而不只是傳授知識。5、數學教學要“淡化形式，注重實質.6、“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞”。十二月227:07上午12月-2207:07December19,20227、“教師必須懂得什么該講，什么該留著不講，不該講的東西就好比是學生思維的器，馬上使學生在思維中出現問題。”“觀察是思考和識記之母。”2022/12/197:07:1407:07:1419December20228、普通的教師告訴學生做什么，稱職的教師向學生解釋怎么做，出色的教師示范給學生，最優秀的教師激勵學生。7:07:14上午7:07上午07:07:1412月-22

1、“手和腦在一塊干是創造教育的開始，手腦雙全是創造教育的目35CuZn---Zn2+H+H+負極正極陽離子陰離子正極負極SO42-原電池工作原理Ae-CuZn---Zn2+H+H+負極正極陽離子陰離子正極負極S364、原電池反應原理①粒子流向電子：負極→正極電流：正極→負極溶液中陰離子→負極溶液中陽離子→正極②電極反應負極：氧化反應活潑金屬失電子變陽離子正極：還原反應溶液中離子得電子總反應：負極金屬與電解質溶液的離子反應4、原電池反應原理①粒子流向電子：負極→正極電流：正極37[探究實驗一]請根據反應：

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設計一個原電池，并進行實驗。

原電池38[探究實驗一]請根據反應：原電池104.電極反應式和總反應式的書寫1.找出原電池的正負極正極：Cu極負極：Zn極3.寫出電極反應式與總反應式負極（鋅片）:Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）

正極（銅片）:Cu2++2e-=Cu（還原反應）電池反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

4.電極反應式和總反應式的書寫1.找出原電池的正負極正極：C392分鐘后……提出問題：如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進措施？2分鐘后……提出問題：40思考：如何才能得到持續穩定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅片失去的電子一部分經導線傳遞到銅片表面，另一部分電子直接傳遞給硫酸銅溶液中的Cu2+,銅在鋅片表面析出，鋅片表面也構成了原電池，進一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。當鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構成原電池，也就沒有電流產生。CuSO4

溶液原電池41思考：如何才能得到持續穩定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構成原電池呢？思考雙液電池單液電池硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構成原電池了嗎？為什么？怎樣才能42導線在原有實驗基礎上進行改進，設計成一個能產生持續穩定電流的原電池。實驗探究導線在原有實驗基礎上進行改進，設計成一個能產生持續穩定電流的43實驗探究二：方案改進設計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，結果如何呢？你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊脂作成的凍膠。ZnSO4溶液CuSO4溶液AZnCu

鹽橋

實驗探究二：方案改進設計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電44設計如下圖所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優點：能穩定長時間放電設計如下圖所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通45鹽橋的作用：Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極。原電池46負極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+（氧化反應）正極（銅片）：

Cu2++2e-=Cu（還原反應）電池反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu鹽橋的作用：Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn電解質溶液鹽橋失e，沿導線傳遞，有電流產生陰離子陽離子氧化反應Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池還原反應Cu2++2e-=Cu負極正極鋅銅雙液原電池原理外電路內電路原電池47電解質溶液失e，沿導線傳遞，有電流產生陰離子陽離子氧化反應Z鹽橋的作用：（1）使整個裝置構成通路，代替兩溶液直接接觸。得出結論

由于鹽橋（如KCl）的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移，陽離子K+則向CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直到鋅片全部溶解或

CuSO4溶液中的

Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質溶液與KCl溶液反應產生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。（2）平衡電荷。在整個裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。取出鹽橋，Zn失去電子形成的Zn2+進入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而帶正電荷。同時，CuSO4則由于Cu2+

變為Cu，使得

SO42-相對較多而帶負電荷。溶液不保持電中性，這兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。鹽橋的作用：得出結論由于鹽橋（如KCl）的存48鹽橋制法：將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產生裂隙)，將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。鹽橋制法：將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產生裂隙)，將49設計鹽橋原電池的思路：還原劑和氧化產物為負極的半電池氧化劑和還原產物為正極的半電池Zn+2Ag+=Zn2++2Ag根據電極反應確定合適的電極材料和電解質溶液外電路用導線連通，可以接用電器內電路是將電極浸入電解質溶液中，并通過鹽橋溝通內電路設計鹽橋原電池的思路：還原劑和氧化產物為