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选修四:原电池(全国一等奖)优秀课例
此装置中为何能产生 电流?
结合模型,进行理论分析
负极:氧化反应
电流
电子e-
G
正极:还原反应
Cu Cu2++2e- = Cu
Zn-2e- =Zn2+
Zn
提供电子 的物质
负极液作用
ZnSO4
H+
接受电子 的物质CLeabharlann SO4Yn-正极液作用
三个模型 理论发展
负极:氧化反应 Zn-2e- =Zn2+
正极:还原反应 Cu2++2e- = Cu
建立盐桥模型 G
Zn Cu
介绍盐桥
果汁(含电 解质溶液)
果汁(含电 解质溶液)
盐桥中通常装有含琼 胶的KCl饱和溶液
序号
方案简述
设计意图
方 案 总 结
Zn片和Cu片同时插入 一瓣橘子中 方案1 (有电流) Zn片和Cu片分别插入 方案2 未分开的两瓣橘子中 (有电流) Zn片和Cu片分别插入 分开的两瓣橘子中 方案3 (改进后可以产生电流)
H+Zn2+
SO42-
以上单液电池因氧化剂与还 原剂直接接触(会发生非原电池 反应),放电时间短,转化为电 能的效率不高,如何提高效率呢? 下面我们做专门探究。
橘子实验提炼模型
学生小组实验:设计橘子电池
仪器和药品:灵敏电流计、铜片、锌片、 导线、培养皿、橘子
注意:铜片、锌片较尖锐,使用时小心。
请利用所给材料设计橘子电池,观察实验 现象并提炼出原电池模型。
方案1:电极插入单瓣橘子
G
Zn Cu
提炼 模型
果汁(含电 解质溶液)
方案2:电极插入两瓣未分开的橘子
分池
G 膜
Cu
Zn
提炼 模型
果汁(含电 解质溶液)
方案2:电极插入两瓣未分开的橘子
为何两瓣未分开的橘子也
能产生电流?
Zn
G 膜
Cu
强调“膜”的功能:分区但又允 许离子通过。
果汁(含电 解质溶液)
第四章 第一节
原电池
根据北京十二中 赵虹华说课稿(全国一等奖)改编 优秀课例推荐
教师演示,提炼模型
G
Zn Cu
提炼 模型
稀H2SO4
此铜锌原电池装置中
G
Zn Cu
正负极分别发生了什么 反应? 电流是如何产生的?
稀H2SO4
负极:氧化反应
电子e电流
正极:还原反应
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
思考交流,根据反应设计电池。
根据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计 原电池,说说你的设计思路。
氧化还原反应拆分成电极反应 根据电极反应选择电极和电解质溶液
学生探究实验:Zn-CuSO4电池 仪器和药品:灵敏电流计、铜片、锌片、导 线、培养皿、ZnSO4溶液、NaCl溶液、CuSO4 溶液、浸有NaCl溶液的滤纸条(盐桥)。
Zn Zn
Zn
CuSO4 ZnSO4
NaCl
Cu Cu
Cu
对比分析各方案 分析异常现象认识能量损耗
方案 负极 负极液 正极 1 Zn CuSO4 Cu 正极液 CuSO4 现象 Zn表面变黑 有电流产生
为何Zn表面 变黑?
对比分析各方案
方案 负极 负极液 正极 1 2 Zn Zn CuSO4 ZnSO4 Cu Cu 正极液 CuSO4 CuSO4 现象 Zn表面变黑 有电流产生 Zn表面不变黑 有电流产生
注意:及时清洗电极。
G
按图中装置及所给材料,根 据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设 计原电池并实验。
可能设计的方案:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
方案 负极 负极液 正极 1 2
3
正极液 CuSO4 CuSO4
CuSO4
现象
Zn表面变黑 有电流产生 Zn表面不变黑 有电流产生 Zn表面不变黑 有电流产生
方案3:电极插入两瓣分开的橘子
两瓣分开的橘子 不能产生电流, 如何改进才能产 生电流?
方案3:两瓣分开的橘子——改进产生电流
1.加 NaCl 溶液
2.两 瓣接 触
3.“ 连 隧 道” 4.“ 搭 桥”
方案3:两瓣分开的橘子——改进产生电流
这两种方法为 何能产生电流? 请提炼模型?
3.“ 连 隧 道” 4.“ 搭 桥”
导线中的电子
提供电子 的物质
负极液
导电
阴离子
阳离子
盐桥或膜
接受电子 的物质
正极液
应用思维模型解决问题
判断 分析 原电池 设计
人类对电池的研究与发展:回顾历 史发展创新
由电池发展史
你想到些什么? 1839年
W.R.Grove提出
1836年 1799年
丹尼尔电池
氢氧燃料电池
伏打电堆
单池
分池 膜
分池 盐桥
分析盐桥模型的工作原理 G
Zn Cu
此装置中正
果汁(含电 解质溶液)
果汁(含电 解质溶液)
负极分别发生 了什么反应? 电流是如何 产生的?
理论分析 负极:氧化反应 (失电子)
Zn
电流
电子e-
G
正极:还原反应
Cu
(得电子)
H+
Yn-
果汁(含电 解质溶液)
果汁(含电 解质溶液)