《原电池的工作原理》上课课件(省级优质课获奖案例)

A. 金属原子半径都较大，价电子数较少 B．小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率，不表示电子数目，故B错误；
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C．盐酸与氢氧化钠，硫酸与氢氧化钡反应实质不同，不能用同一个离子方程式，故C错误；
【考【解点解析 ： 析C】原】．子结构正与元素极周期表为的关系Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
电解质溶液 0.35mol/L。下列说法不正确的是（ ）
将两电极浸入__________________中，阴、阳离子作 13. 钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是（ ）
______定_向__运__动_______。 A. pH=1的溶液中： Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
正极：4H+
+
2NO3－
+
_
2e =
2NO2↑ + 2H2O
五、原电池原理的应用
• (1)增大氧化还原反应速率。
• 如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的 速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增 大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。
• (2)比较金属的活动性强弱。
【解析】
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
6.利用反应Zn＋2FeCl3═══ZnCl2＋2FeCl2设计一个双液 原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极 材料。
(1) 正 极 材 料 为 __________ ， 电 极 反 应 式 为 ______________________ _____________。
电极反应总式：

能量密度
电池的能量与其质量或体积的比值，用于描述电 池的能量存储效率。
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循环寿命参数
循环次数
电池在经历一次充电和放电后所能继续使用的次 数。
容量保持率
电池在多次循环使用后，其容量与初始容量的比 值。
内阻增长
电池在循环使用过程中内阻的增加情况，影响电 池的性能和使用寿命。
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应用
原电池作为一种将化学能转化为电能的装置，在能源、环保、医疗等领域具有广泛的应用 前景。例如，燃料电池就是一种高效、环保的原电池，其能量转化效率可达60%以上，且 排放物仅为水蒸气。
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02
原电池类型及其特点
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锌锰干电池
结构简单
锌锰干电池通常由锌阳极、二氧化锰 阴极和电解质组成，结构相对简单。
银锌电池
银锌电池具有高能量密度、长寿命等特点，但成本较高。
燃料电池
燃料电池通过化学反应产生电能，具有高效、环保等优点，是未 来电池发展的重要方向之一。
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原电池性能参数与评价指 标
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电压与电流参数
开路电压
电池在未放电时正负极 之间的电位差。
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工作电压
电池在放电过程中正负 极之间的电位差。
在正负极之间传递电荷， 维持电荷平衡。
类型
酸性、碱性、中性电解质 溶液等，不同类型的电解 质溶液对原电池的性能和 电极反应有影响。
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能量转化与效率
能量转化
原电池将化学能转化为电能，其能量转化效率受多种因素影响。
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效率
原电池的能量转化效率通常用电压、电流和电阻等参数来衡量。提高原电池的效率可以通 过优化电极材料、电解质溶液和电池结构等途径实现。

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
(不同的金属或金属与非金属导体）作电极 （2）两个电极必须插入电解质溶液中 （3）两极相连形成闭合回路 （用导线连接或电 极直接接触）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
质量减少的电极 ——负极
④根据电极有气泡冒出：工作后，有气泡冒出的电极为正极
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三、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
Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) +
C
⑴装置可采用烧杯和盐桥，
3.电极反应式：
正极（还原反应）： Cu2++2e-=Cu
4.总反应式（氧化还原反应）：
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
二、形成原电池的一般条件
专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化
第1课时
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

实验过程中要保持安静，仔细 观察并记录实验现象
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数据记录、结果分析和讨论
数据记录
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记录下实验过程中观察到的现象，如锌片和铜片上的气泡产生情况、电流表的读 数等
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数据记录、结果分析和讨论
结果分析
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根据实验现象和数据记录，分析原电池的工作原理和构造
探究原电池的正负极与氧化还原反应的关系，理解原电池中电子的流向 和电流的产生
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数据记录、结果分析和讨论
讨论
探讨原电池在生活、生产中的应用实例，如干电池、蓄 电池等
讨论实验结果与预期是否一致，分析可能的原因和误差 来源
思考如何提高原电池的效率和使用寿命，提出改进意见 和建议
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课程总结与拓展延伸
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关键知识点回顾总结
原电池的基本概念和组成
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原电池在化学中的地位
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02
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能源转化与利用
原电池作为一种将化学能 转化为电能的装置，在能 源转化与利用领域具有重 要地位。
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电化学基础
原电池是电化学研究的基 础，对于理解电化学原理 和应用具有重要意义。
与其他领域的联系
原电池与物理、生物、环 境科学等领域密切相关， 对于跨学科学习和研究具 有重要价值。
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。

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

电子流向： 负极 → 正极 电流方向： 正极 → 负极
外电路
e-
锌片：Zn－2e- = Zn2+
氧化反应 负极
正极
铜片： 2H+＋2e- = H2↑
还原反应
内电路
H+ H+
电子不下水 离子不上岸
离子移动： 阳离子(+)：向正极，阴离子(-) : 向负极。
总反应： Zn＋2H+ = Zn2+＋H2↑
建构原电池认知模型
【重点难点】 原电池的工作原理，电极反应式的书写
【知识回顾】
什么是原电池？
把化学能转化成电能的装置
构成原电池需要哪些条件？
反应
自发的氧化还原反应
电极材料 离子导体
两个能导电的电极 电解质溶液或熔融电解质
四个基本要素
电子导体 导线、电极等
一、单液原电池
Cu-H2SO4(aq)-Zn原电池（必修）
e-
CuSO4溶液
三、隔膜电池
离子交换膜：是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力 的高分子膜。
只允许阴离子通过
只允许阳离子通过
只允许H+通过
总结
名称
单液原电池
双液原电池
隔膜原电池
优点
电流强
避免氧化剂与还原剂 1、氧化剂与还原剂不 直接接触，寿命长 直接接触，寿命长
2、内阻小，电流强
缺点 1、电流容易衰减 2、氧化剂与还原 剂直接接触，不工 作也会发生反应
2、如何避免Cu2+在锌片上得电子，提高电能转化效率? 锌片与Cu2+不直接接触。
【思考】负极区域应该用什么电解质溶液呢？ A 、CuSO4溶液 B、ZnSO4溶液

的离子方程式
。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池， 请画出原电池的装置图，标出正、负 极，并写出电极反应式。
正极反应
负极反应
。
❖ （1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池， 两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：
；
银片上发生的电极反应：
。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工
作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后 称重，总质量为47g，试计算：
Cu
Zn
❖ 用导铜线片和、盐银桥片（、装C有u琼(N脂O-3K)2N溶O液3的、UA型gN管O）3溶构液成、 一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确 的是( C ) ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②
正极反应为：Ag++e-=Ag ③实验过程中取出 盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入
AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反 应相同
原电池的工作原理
实验现象：
乙装置 铜片表面无气泡， 锌片表面产生气泡， 溶液温度升高
甲装置 铜片表面有气泡， 锌片表面无气泡
现象解释：
乙装置 铜片与硫酸不反应，锌片与硫酸反应产生氢气， 有热量放出
甲装置 锌片失去电子，电子延着导线流向铜片，在铜片 表面H+得到电子产生H2 ，有电流产生
一、原电池
❖铜、锌、稀硫酸形成的原电池中
正极： 2H++2e— =H2 ↑ 负极： Zn—2e—= Zn2+
总反应式： 2H++Zn =H2 ↑ +Zn2+ ❖碳、锌、硫酸铜溶液形成的原电池中
正极： Cu2++2e— =Cu
负极： Zn—2e—= Zn2+

《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。