2025版新教材高中化学第四章化学反应与电能第一节原电池课时1原电池的工作原理学案新人教版选择性必修第一册.docx

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课时1原电池的工作原理

课标要求

素养要求

课标解读

1.相识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

2.了解原电池的工作原理。

3.能分析、说明原电池的工作原理，能设计简洁的原电池。

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，能正确推断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。

2.变更观念与平衡思想：进一步理解化学能与电能的相互转化,相识从简洁原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的好用性。

自主学习·必备学问

学问点一原电池的工作原理

1.原电池

利用氧化还原反应原理将①化学能转化为②电能的装置。

2.原电池的构成条件

（1）具有两个活泼性不同的电极。

（2）合适的③电解质溶液。

（3）形成闭合回路（两电极用导线相连或相互接触并插入电解质溶液中）。

（4）能自发地发生④氧化还原反应。

想一想如图所示的4个装置中，不能形成原电池的是哪个？并指出其缘由。

答案：ad。a中酒精是非电解质；d中未形成闭合回路。

3.工作原理（以Zn-

装置示意图

注：盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶

现象

锌片⑤渐渐溶解，铜片上⑥有红色物质生成，电流计指针发生⑦偏转

微观探析

在硫酸锌溶液中，负极一端的Zn失去电子形成⑧Zn+

在硫酸铜溶液中，正极一端的Cu2+获得电子变成⑨Cu

电子或离子移动方向

电子：负极流向正极

盐桥：Cl-移向ZnSO4溶液，K+

工作原理

负极：Zn-2?

正极：Cu2+

总反应：⑩Zn

判一判

1.原电池中负极发生的反应是还原反应(×)

2.铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌电极经过溶液流向铜电极(×)

3.在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极(√)

4.原电池的正极肯定是化学性质不活泼的金属(×)

学问点二原电池的设计

1.理论上，任何自发的①氧化还原反应都可以设计成原电池。

2.外电路：②还原性较强的物质在负极上失去电子，③氧化性较强的物质在正极上得到电子。

3.内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子做定向移动。

4.原电池输出电能的实力取决于组成原电池的反应物的氧化还原实力。

互动探究·关键实力

探究点一原电池的工作原理及正、负极的推断

情境探究

1799年，意大利科学家伏打独创了世界上最早的电池——伏打电堆。1836年，英国科学家丹尼尔对“伏打电堆”进行了改良，制造了一个能稳定工作的铜锌原电池，称为“丹尼尔电池”。其基本构造如图所示。

问题1：“丹尼尔电池”中，如何确定该电池的正、负极？溶液中的SO4

答案：提示该原电池中负极是锌，正极是铜。盐桥中的K+向正极移动，Cl-向负极移动，从而平衡电荷，溶液中的

问题2：取出盐桥，电流计指针还会偏转吗？盐桥起了什么作用？

答案：提示取出盐桥，不能构成闭合回路，电流计指针不会偏转。盐桥起到了使整个装置构成闭合回路的作用，同时能阻挡反应物的干脆接触。

问题3：若用镁、铝作电极，氢氧化钠溶液作电解质溶液（左右装置中均为NaOH溶液，盐桥仍保留），还能形成原电池吗？假如能，请分析该电池的正、负极材料。

答案：提示能。铝失去电子，作负极，镁作正极，H2

探究归纳

1.原电池的工作原理示意图

2.原电池中电子及离子的移动

（1）电子移动方向：从负极流出沿导线流入正极，电子不能通过电解质溶液。

（2）离子移动方向：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，离子只能在电解质溶液中移动，不能在导线上移动。

（3）若有盐桥，盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。

（4）若有交换膜，离子可选择性通过交换膜，如阳离子交换膜，阳离子可通过交换膜移向正极。

3.原电池中盐桥的作用

（1）通过离子在盐桥中的定向移动，使隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。

（2）运用盐桥将两个半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应，有利于最大限度地将化学能转化为电能。

4.推断原电池正、负极的5种方法

探究应用

例（2024山东烟台高二检测）某同学设计了如图所示原电池装置，下列说法正确的是()

A.该原电池的负极是Pt

B.甲烧杯中溶液的红色渐渐变浅

C.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流计指针反向偏转

D.电子由乙烧杯经盐桥流向甲烧杯

答案：B

解析：依据电极材料和电解质溶液的成分可知该电池的总反应为2?Fe3++Cu=2?Fe2++Cu2+。由