高二化学原电池实验的探究.ppt

2019年11月24日7时39分,1,实验化学专题5电化学问题研究课题1原电池实验的探究,2019年11月24日7时39分,2,一、背景材料分析,2019年11月24日7时39分,3,（一）从现行教材看,子课题1原电池实验,子课题2制作氢氧燃料电池,子课题3金属的电化学腐蚀,拓展课题干电池的模拟实验,教材资料：锌-铜-稀硫酸为材料的原电池。专题作业：从理论上分析用铝-铜-氢氧化钠为材料，能否形成原电池。,化学2第3940页化学教学2007（10）4页,化学教育2007（2）53页,2019年11月24日7时39分,4,（二）从学科指导看,基本要求：通过原电池实验，加深对原电池工作原理的认识。发展要求：能根据已知的电池总反应式，判断电池的正负极，书写电极反应式。说明：电极的极化作用对原电池产生电流的影响只作一般了解。课时安排：1课时，（总2课时，制作氢氧燃料电池和析氢腐蚀、吸氧腐蚀拟放在第二课时）,2019年11月24日7时39分,5,（三）从实验视角看,必修2第38页“化学能转变为电能的活动与探究”,一是电流微弱，用灵敏检流计检测；,二是供电时间短暂，电池的放电效率低；,三是锌极板有大量气泡，干扰铜极板现象的观察。,2019年11月24日7时39分,6,（三）从实验视角看,选修3第12页“原电池的工作原理活动与探究”,克服了锌极板有大量气泡的现象,盐桥能说明内电路中离子的迁移,电流密度依然较小，不足以使小灯泡发亮,2019年11月24日7时39分,7,提出课题用更有说服力的实验来证实具有实际价值的电池,探究电池效率的因素，放大电池的电流密度，延长电池的工作时间，。,2019年11月24日7时39分,8,二、实验基本原理,2019年11月24日7时39分,9,电子迁移,电池反应Zn+Cu2+=Zn2+Cu,离子迁移,2019年11月24日7时39分,10,实验表明：电池的电流密度的大小与电极的表面积、极板之间的距离和介质等因素有关；无论何种材料制作的原电池，电池的极化作用都是很强的，极化作用会使电极的放电反应变得迟钝，影响电池的工作时间，而去极化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂）由于有效降低了电极的极化作用，提高了电池的放电效率。为此设计了如下图的实验装置。,2019年11月24日7时39分,11,铜锌原电池,2019年11月24日7时39分,12,三、实验操作要点,2019年11月24日7时39分,13,1装置的组装取一块锌片（6cm3.3cm）和一块铜片（6cm3.3cm），两者之间放一块海绵（厚度2cm），用橡皮筋固定好，用导线把小灯泡（2.5V0.3A）和锌片、铜片连接起来，插入放有50ml蒸馏水的100ml小烧杯中，组装这样的装置多个备用。,2019年11月24日7时39分,14,2去极化剂的选择,向三个装置中分别加入10ml的稀硫酸，编号为甲乙、丙，观察小灯泡是否发光。向甲装置中加入5ml3%的双氧水，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。向乙装置中加入0.5g的重铬酸钾晶体，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。向丙装置中加入0.5g的高锰酸钾晶体，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。,2019年11月24日7时39分,15,2去极化剂的选择,2019年11月24日7时39分,16,3电极材料的选择,电极材料：ZnC（直径1.1cm），与ZnCu对比溶液介质：稀硫酸去极化剂：重铬酸钾晶体电极材料：AlC（直径1.1cm），与AlCu对比溶液介质：稀盐酸去极化剂：重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察现象。,2019年11月24日7时39分,17,3电极材料的选择,2019年11月24日7时39分,18,4溶液介质的选择,电极材料：ZnC（直径1.1cm），AlC溶液介质：加入约10g氢氧化钠固体去极化剂：重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验现象。,2019年11月24日7时39分,19,四、实验注意事项,2019年11月24日7时39分,20,1电解质用浓硫酸或固体氢氧化钠立即加水配制成溶液，由于它们溶解放热，形成热的介质，加快了电极反应。2如要灯泡持续