2.2.3原电池原理(赛课)优秀课件

原电池的发展历程和未来趋势
1800年，意大利科学家伏特发明了第一块原电池，称为“伏特堆”。1836年，英国科学家丹尼尔发明了第一块可充电的原电池，称为“丹尼尔电池”。1859年，法国科学家普朗特发明了第一块铅酸电池，这是目前仍然在使用的最古老的原电池之一。1890年，英国科学家赫尔姆霍茨发明了镍镉电池。1905年，美国科学家爱迪生发明了镍铁电池。1950年代，科学家们开始研究锂离子电池。1990年代，随着移动设备的普及，锂离子电池得到了广泛应用。
原电池利用了氧化还原反应的原理，即电子转移的原理。
在原电池中，负极材料失去电子，正极材料得到电子，从而实现了电子的转移和能量的转化。
原电池的组成
02
原电池的种类
以碱性物质（如氢氧化钠、氢氧化钾等）为电解质，具有较高的能量密度和较低的自放电率。
特点
常用于手电筒、遥控器等低功耗电器中。
应用
南孚、双鹿。
代表品牌
碱性电池
酸性电池
特点
以酸性物质（如硫酸）为电解质，具有较高的电流输出能力，但自放电率较高。
03
代表品牌
三星、索尼。
锂离子电池
01
特点
以锂离子为工作介质，具有高能量密度、自放电率低、寿命长等特点。
02
应用
广泛应用于手机、平板电脑、数码相机等电子产品中。
镍氢电池
03
原电池的选购和使用
在购买原电池前，要明确了解所需原电池的种类、规格和用途，以便选择合适的型号和品牌。
原电池的发展历程
原电池的未来趋势
随着移动设备的普及和电动汽车的兴起，对原电池的能量密度要求越来越高。未来原电池将朝着高能量密度的方向发展。
高能量密度
目前许多原电池的寿命较短，需要频繁更换。未来原电池将朝着长寿命的方向发展，以满足人们的使用需求。

《原电池》教学PPT课件高 中化学优质课
目 录
• 课程介绍与背景 • 原电池基本原理 • 原电池类型与特点 • 原电池性能参数与评价标准 • 原电池应用领域与前景展望 • 实验设计与操作演示 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与背景
高中化学课程目标
掌握化学基本概念和原理
拓展化学视野
通过本课程的学习，学生应能熟练掌 握化学基本概念、原理和规律，为后 续学习奠定坚实基础。
优点，但能量密度较低。
碱性锌锰电池
在锌锰电池的基础上，采用氢氧 化钾作为电解质，提高了电池的
能量密度和放电性能。
锂原电池
以金属锂或其合金为负极，使用 非水电解质溶液的电池。具有比 能量高、放电电压平稳、工作温 度范围宽等优点，但成本较高。
充电式原电池
铅酸蓄电池 以铅为负极，二氧化铅为正极，硫酸为电解质。具有技术 成熟、成本低廉等优点，但能量密度较低，且充电时间较 长。
原电池的电极反应和电池反应
原电池的应用和发展前景
详细讲解原电池的电极反应和电池反应，包 括氧化还原反应、离子迁移等过程。
介绍原电池在日常生活、工业生产、能源利 用等领域的应用，以及未来发展趋势和前景。
02
原电池基本原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装 置。
原电池组成
正极、负极、电解质溶液、 导线。
大小决定了电池能够提供的驱动力大小，影响电池的使用效果。
02 03
电流
原电池的电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量，通常用安培 （A）表示。电流大小决定了电池输出功率的大小，影响电池的使用时 间。
容量
原电池的容量是指电池在一定条件下所能放出的电量，通常用安时 （Ah）表示。容量大小决定了电池能够持续供电的时间长短。

答案 B
第28页/共33页
【课后作业】把a、b、c、d四块金属片浸
入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、
b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；
a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连
时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性
顺序由强到弱的为 (
)
Ab【．课a >后b反>思c】> d
（3）将两极电极反应式相加即得原电池 的总反应式
第12页/共33页
[探究原电池构成条件] 【质疑】 1.你认为构成原电池的条件是什么？ 2.请你判断下列装置能否产生电流？是否 【是实原验电探池究？】并引通导过学实生验交验流证实你验的结判论断及发。现的 问题，根据实验现象修正对“原电池的构成条 件”的认识。
第13页/共33页
4、原电池的构成条件
(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性 强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件： ①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。
B．a > c > d >
C1．.查c 漏> 知a 识> 点b .：> d
a
D．b > d > c >
2.主要错题：
第29页/共33页
【课后作业】
1．根据自己的实际设计一个切实可行的原电池，同时 请同学们再次查找相关资源，了解我国的能源分布和利 用情况 2．课外探究：普通干电池的组成、工作原理。 搜集的有关信息池 的应用相关视频搜索视频资源→橙子电池，用多少橙子 可以给iPhone 充电？

•3．(填一填)下列装置中能构成原电池产生电 流的是______。
答案 BC
解析 A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构 成原电池；B项符合原电池的构成条件，两电极发生的反应分 别是Zn－2e－===Zn2＋，2H＋＋2e－===H2↑；C项中Cu与HNO3 反应能构成原电池。
•一、原电池正、负极的判断
• [反思感悟] 形成原电池后，氧化还原反应 的速率加快。
• 二、原电池原理的应用
• 1．加快氧化还原反应的速率
• 例如：锌与稀H2SO4溶液反应时，加入 少量CuSO4能使产生H2的速率加快。
• 2．比较金属活动性强弱
• 两种金属分别作原电池的两极时，一般 作负极的金属比作正极的金属活泼。
• 3．设计化学电源 • (1)首先将已知的氧化还原反应拆分为氧化
【例2】 根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3＋
Fe===3FeCl2 要求：(1)画出此原电池的装置图，装置采用烧杯和盐 桥。 (2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
•答案 (1)装置图如下：
•(2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如 上图所示。
解析 将该反应拆成两个半反应： Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应), 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应)。负极发生氧化反应，电极材 料应选参加反应的单质Fe，正极发生还原反应，电极材料应 选比铁不活泼的金属或石墨等导体。电解质溶液铁极池中选 不能与铁反应的FeCl2溶液，正极选与铁能反应的FeCl3溶液。
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/282021/2/282021/2/282021/2/28
谢谢观赏
You made my day!

负极：2 Al+ 8OH－—6e- =2Al O2－ +4H2O 正极：6H2O + 6 e- =3 H2↑+ 6OH－
总：2Al+ 2OH－ +2H2O =2Al O2－ + 3H2↑
发生氧化反应的极 ——负极 ②根据原电池电极
发生的反应
发生还原反应的极 ——正极
质量增加的电极——正极 ③根据电极增重还是减重 工作后
Zn2+
eee-e-
ZnSO4 半电池
CuSO4 半电池
半电池包括电极材料和电解质溶液
发
失e-，沿导线传递
生
有电流产生
氧
化
盐桥
反 应
负极
Cl- K+
发 生 还 原 反 ：能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率
三、原电池的设计
P14活动与探究
利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu
池
正极 （还原反应）：Cu2＋＋2e- = Cu
的
思 3、以两极反应为原理，确定材料及电解质溶液
路
负极材料：Fe
正极材料：Cu或石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属
电解质溶液：CuSO4溶液（铜的可溶性盐） 4、画出示意图
试一试1： 利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。 设计原电池的思路：
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
四、原电池的正负极的判断方法
微观判断 电子流出的极 ——负极
（根据电子流动方向）
电子流入的极 ——正极

详细描述
原电池是一种自发的化学反应，通过这种反应，化学能被转化为电能。它由两 个电极（正极和负极）和电解质溶液组成，当电极插入电解质溶液时，化学反 应开始进行，产生电流。
原电池工作原理
总结词
原电池的工作原理基于电化学反应，通过电子转移产生电流 。
详细描述
在原电池中，负极发生氧化反应，失去电子并传递到正极， 电子通过外电路从负极流向正极。同时，电解质溶液中的阳 离子向负极移动，阴离子向正极移动，形成电流。这个过程 实现了化学能向电能的转化。
。
原电池的未来发展趋势
01
02
03
04
提高能量密度
研发更高能量密度的原电池， 以满足电动车和智能设备的续
航需求。
降低成本
通过改进生产工艺和材料选择 ，降低原电池的成本，使其更
具有市场竞争力。
提高安全性
加强原电池的安全性能，防止 过充电、过放电和热失控等安
全问题。
环保可持续
研发环保、可持续的原电池材 料和生产工艺，减少对环境的
手机、电脑等电子设备
原电池为这些设备提供电力，保证其正常运行。
遥控器、门铃等小型电器
原电池同样为这些设备提供所需电力。
3
应急照明、手电筒等备用电源
原电池在停电或紧急情况下发挥重要作用。
工业生产中的应用
电动工具和机械设备
矿业和石油开采
原电池为工业生产中的电动工具和机 械设备提供动力。
原电池在采矿和石油开采中用于提供 电力和照明。
污染。
05
原电池优质课比赛的准 备与技巧
比赛前的准备
熟悉比赛规则和要求
详细了解比赛的具体要求，包括评分标准、时间限制等，确保在 比赛中不会因为对规则理解不足而失分。

铅酸蓄电池
铅酸蓄电池是一种较为环保的电池类型，主要应 用于汽车、电动车等领域。
铅酸蓄电池的负极材料是铅，正极材料是二氧化 铅。
铅酸蓄电池的电压是2V，可以存储较多的电能， 但体积较大且重量较重。
镍镉电池
镍镉电池是一种可充电的电池 类型，主要应用于各种充电设 备。
镍镉电池的负极材料是镉，正 极材料是镍。
2023
原电池原理ppt
目录
• 原电池的基本概念 • 原电池的种类和特点 • 原电池的制造和使用 • 原电池的优缺点分析 • 原电池的实际应用案例
01
原电池的基本概念
原电池的定义
1 2
定义
原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
历史背景
1800年，意大利物理学家伏打发明了伏打电堆 ，是最早的原电池。
电动汽车电池的发展趋势
随着电动汽车技术的不断发展，对电池的要求也越来越高，未来电动汽车电 池将朝着更高能量密度、更快的充电速度和更长的使用寿命方向发展。
航空航天领域
航空航天领域的应用场景
原电池在航空航天领域中被广泛应用于电源、导航、通信等方面。
原电池在航空航天领域中的重要性
由于航空航天领域的特殊性质，对电池的要求非常高，如高能量密度、高功率密 度、长寿命、抗辐射等，原电池作为一种高可靠的电源，在其中扮演着非常重要 的角色。
高效能材料研发
随着材料科学的不断发展，科研人员不断研发新的高效能原电池材料，提高原电池的能量 密度和转化效率。
智能化管理
通过智能化管理系统，实现对原电池的实时监控、状态监测和智能管理，提高原电池的可 靠性和使用寿命。
可再生能源利用
结合可再生能源技术，如太阳能、风能等，将可再生能源转化为电能储存于原电池中，实 现能源的有效储存和利用。

B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；
形成条件一： B项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；
据装置乙知活动性：B>C，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；
活泼性不同的两个电极 (3)构成原电池的条件
电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。 B项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；
【实验探究三】
A
在探究二装置的导线中间接入一个电流表，
观察电流表的指针是否偏转? [实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，
无气泡，电流表的指针发生偏转。 [实验结论]：导线中有电子的定向移动，有电流通过。
通过这个装置，我们实现了把 氧化还原反应 的电子转移变成电子的定向移 动，从而产生 电流 ，化学能 直接 转化为 电能 。
理解原电池的概念及工作原理。
④能自发发生的氧化还原反应（指放热的氧化还原反应）。
电子流进（或电流流出）的一极
（可以） （可以） (2019·吉安适应性测试)如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是
据装置丙知活动性：D>A，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小，pH增大。
由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
【实验探究二】用导线把锌片和铜片连接起来， 插入到稀H2SO4中,观察现象。
[实验现铜象片]：上有气泡产生；锌片加速溶解，表面 无气泡产生。
思考与交流二：
通过实验现象分析，当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中 时，较活泼的Zn失去电子被氧化成Zn2+进入溶液，电子由锌片通过导线流 向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢气从铜片上逸出。如何通 过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢？

电极反应速率与影响因素 探讨反应速率常数、温度、浓度等对电极反应的 影响。
3
电极极化现象及原因 分析浓差极化、电化学极化等现象的产生原因及 影响。
影响因素分析
01
02
03
电解质性质
探讨电解质浓度、离子迁 移率等对原电池性能的影 响。
电极材料选择
分析不同电极材料的导电 性、催化活性及稳定性等 特性。
温度变化
温度升高通常会增加电解质溶液的导电性和电极反应速率，但也 可能导致电池热失控等安全问题。
其他因素
压力、光照等外部条件变化也可能对原电池性能产生一定影响。
优化设计策略
通过改进电极材料、隔膜和电解 质溶液配方等，提高原电池的能 量密度、功率密度和循环寿命。
加强电池热管理、过充过放保护 和短路防护等安全措施，确保原 电池在各种应用场景下的安全可 靠运行。
03
04
钠离子电池
资源丰富，成本较低， 适合大规模储能应用。
镁离子电池
具有高能量密度和安 全性，是潜在的新型 电池体系。
面临挑战及存在问题剖析
锂硫电池
硫的导电性差，充放电过程中体 积膨胀大，导致电池循环性能差。
钠离子电池
钠离子半径大，导致电池能量密 度低于锂离子电池。
01 02 03 04
固态电池
固态电解质离子电导率偏低，界 面电阻大，影响电池性能。
镁离子电池
镁离子电荷密度大，与正极材料 反应动力学缓慢，限制电池性能。
发展趋势预测
高能量密度
提高电池能量密度，满 足电动汽车等移动设备
长续航需求。
高安全性
开发新型电解质和正负 极材料，提高电池安全
性，降低事故风险。
长寿命
低成本

《原电池工作原理》ppt 课件
• 原电池简介 • 原电池工作原理 • 原电池的应用 • 原电池实验 • 原电池的未来发展
01
原电池简介
原电池的定义
定义
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置，由两个电极（正极和 负极）和电解质溶液组成。
描述
原电池通过氧化还原反应将化学 能转化为电能，其中电子从负极 流向正极，形成电流。
03
原电池的应用
化学电源
干电池
干电池是一种常见的化学电源，主要 利用锌和氯化铵溶液进行化学反应来 产生电流。
充电电池
充电电池是可以反复充电使用的电池 ，其工作原理与干电池类似，但可以 通过充电来延长使用寿命。
电解池
01
电解池是通过电解反应将电能转 化为化学能的装置，广泛应用于 工业生产中，如电解水制氢、电 解熔融氧化铝制铝等。
风能与原电池
利用风能发电，通过原电池储存能量，以备不时之需。
原电池在环保领域的应用
电动汽车
利用原电池为电动汽车提供动力，减少对化石燃料的依赖， 降低碳排放。
储能系统
将原电池用于家庭和工业储能系统，平衡电网负荷，提高能 源利用效率。
THANKS
感谢观看
05
原电池的未来发展
新型原电池的研究
锂硫电池
镁电池
具有高能量密度和成本效益，是下一 代电池的有力候选者。
具有高能量密度和环保性，是潜在的 下一代电池技术。
固态电池
无液态电解质，安全性更高，能量密 度更大。
原电池与可再生能源的结合
光伏发电与原电池
将光伏发电与原电池结合，实现能源储存和释放，提高可再生能源的利用率。
实验目的
探究原电池的工作原 理，理解电流的形成 机制。

2．盐桥
(1)成分：KCl饱和溶液。 (2)离子移动方向：Cl－移向 CuSO4 溶液。 (3)作用
ZnSO4
①使两个半电池溶液连成一个通路。
②使两溶液保持电中性。
溶液；K＋移向
工具
第一章 化学反应与能量转化
3．实验现象
电流计指针是 否偏转
电极表面变化情况
Ⅰ
偏转
锌片质量减少 ，铜片质量增加Ⅱຫໍສະໝຸດ 偏转称→逐项验证。
工具
第一章 化学反应与能量转化
由M棒变粗知M棒表面析出金属，发生还原反应，应为原电 池的正极；同理由N棒变细知N棒为负极。再根据原电池的构成 条件知，金属活性N>M，故A、D项不符合题意。B项的正极反 应 为 ： 2H ＋ ＋ 2e － ―→H2↑ ， 不 符 合 题 意 。 C 项 ： 负 极 反 应 为 Zn―→Zn2＋＋2e－，正极反应为2Ag＋＋2e－―→2Ag，符合题意。
答案： C
工具
第一章 化学反应与能量转化
1．剪约6 cm长、2 cm宽的铜片、铝片各一片，分别用接线 柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2 cm)。将铜片与铝片分别和 电流表的两接线柱相连，电流表指针调在中间位置。取两个50 mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40 mL的浓硫酸，在另一只 烧杯中注入40 mL 0.5 mol·L－1的硫酸溶液。试回答下列问题(已 知电流表指针偏转方向与电子流向一致)：
工具
第一章 化学反应与能量转化
解析： 构成原电池要有四个基本条件。a.电解质溶液；b. 两个电极，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼。两个 电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中；c.能自发 地发生氧化还原反应；d.形成闭合回路。④⑥⑦符合条件。

Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu
化学能
2eZn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
原电池的工作原理优秀课件
电能
一、原电池的工作原理
电路：
外电路
电子流向：由失电子的一极向得电子的一极 （即负极→正极）
电流方向：与电子流向相反
阴离子流向与电子流向一致
内电路
阳离子流向与电流一致
原电池的工作原理优秀课件
四、原电池电极反应式的书写
1、确定原电池正负极，以及两极上发生反应的 物质，负极发生氧化反应，正极发生还原反应 2、重视介质是否参加反应，注意两极得失电子 总数相等 3、将两极电极反应式相加即得原电池的总反应 式
原电池的工作原理优秀课件
问题解决
1.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐
变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、
原电池的工作原理优秀课件
知识回顾 一、原电池
1、原电池： 把化学能转化为电能的装置。
2、原电池工作原理： 氧化—还原反应
原电池的工作原理优秀课件
[练习]
判断下列装置能否构成原电池，思考原电池的构成条件。
Cu
C
×①
√②
√③
④
×
原电池的工作原理优秀课件
形成原电池的一般条件
（0）前提条件：有自发的氧化还原反应 （1）有两种活泼性不同的导电材料作电极
C应是下列各组中的哪一组（ D ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
G
AB
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液

注液技术
采用真空注液技术，将电解液注入电池内部，确保注液量准确、无 泄漏。
组装工艺流程简介
叠片
将正负极极片、隔膜按照顺序叠放， 形成电池芯体。
卷绕
将叠放好的电池芯体进行卷绕，形成 圆柱形或扁平形电池。
入壳
将卷绕好的电池放入金属或塑料外壳 中。
焊接与密封
对电池进行焊接、密封处理，确保电 池安全性能。
温度控制
电池在工作过程中的温度控制 情况，以确保电池在安全温度 范围内工作。
防火防爆
电池在极端条件下的防火和防 爆性能，以保障使用安全。
04
原电池应用领域及案例分 析
便携式电子设备应用
手机、平板电脑
原电池作为主要电源， 提供持Fra bibliotek稳定的电能供 应。
笔记本电脑
采用高性能原电池，满 足移动办公和娱乐需求 。
正极
电位较高的电极，发生还原反 应。
负极
电位较低的电极，发生氧化反 应。
工作原理与电极反应
工作原理
通过正负极之间的电位差，驱动 电子在导线中流动，形成电流。
电极反应
正极上的氧化剂得到电子被还原 ，负极上的还原剂失去电子被氧
化。
电极反应方程式
根据具体原电池类型而有所不同 ，例如铜锌原电池中，正极反应
数码相机、摄像机
原电池确保长时间拍摄 和录像，提升用户体验 。
电动汽车动力源应用
纯电动汽车
以原电池为动力源，实现零排放、低噪音、低能耗的绿色 出行。
混合动力汽车
原电池与内燃机协同工作，提高燃油经济性和动力性能。
插电式混合动力汽 车
可通过外部充电对原电池进行能量补充，延长续航里程。
储能系统应用

扩
环节三：分组讨论 扩展认知
电极反应：Zn－2e－＝Zn2+ 电解液未参加反应，起导电作用。 讨 学 生 活 动：小 组 实
论 验
按照下图所给的装置，利用实验台上的仪器和药品将反应 负极 正极 方 负 正 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计成为带有盐桥的原电池，在小组内 现象 案 极 极 电解液 电解液 部讨论你的设计思路，并将这些想法记录在学案的表格中。
•介绍电池发展史，激 发学习兴趣，感受原 电池原理应用于化学 电源开发的关键作用。 •通过双液电池模型的 建构，渗透对立统一 的辩证唯物主义思想。
4
教学重难点
1.进一步了解 原电池的工作原理 。
2.原电池的组成条件。
适 度 引 导
实现教学途径,引导学 生自主建构,达到能力 与知识的双重突破.
设疑问创情境
正极：还原反应 2.电极方程式 2 ＋ Cu ＋2e－＝Cu
利用学生所写的电 极方程式重现氧化 还原反应与原电池 之间的联系,回顾电 强调： 两极、一液、 流产生的原理,强调 成回路的重要性 闭合回路的重要性, 为后续的盐桥的引 入打下基础.
3.原电池形成条件
创
环节一：复习旧知 创设情境
实验回顾：搭建Zn-Cu/CuSO4原电池 仪器和药品：电流表（mA）、铜片、锌片、 导线、烧杯、 CuSO4溶液
介绍盐桥 问题一：装置是否
G
Zn
提供电子的物质
Cu
接受电子的物质
果汁(含电 解质溶液)
果汁(含电 解质溶液)
了么？ 补充实验：用CCl4代替 盐桥中通常装有含 NaCl 溶液浸泡的滤纸当 新旧知识的融合： 做”盐”桥重复试验，观 琼胶的 KCl饱和溶液 盐桥在原电池中起到 察现象并思考原因。 的重要作用。