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化学能转化为电能学案 一、学习目标：1、能叙述原电池的形成条件，并能判断所给装置能否构成原电池；2、能表述原电池的工作原理，会判断电极的正、负极，能正确书写正、负极的电极反应式和总反应式；3、能运用原电池的原理解释一些常见现象；4、能根据原电池的原理设计一些简单的化学电池。二、重点难点：重点：原电池的形成条件、原电池的工作原理；难点：电极反应式的书写、利用原电池原理设计一些简单的化学电池三、主要知识点原电池的定义、原电池的形成条件、正负电极的判断方法、电极反应式和总反应式的正确书写、原电池原理的应用四、自学提纲1、阅读课本P40-41，思考下列问题：（1）把_能转化为_能的装置。叫做原电池。（2）构成原电池的条件有哪些？（3）怎样判断原电池的正、负极？（4）请阐述原电池的工作原理。（5）请在课本的铜锌装置图中标出电子的流动方向和电流方向。2、疑难解析：（1）人们通常将铜、锌电极插入稀硫酸中构成的原电池，用“ZnH2SO4Cu”来表示。则在FeHClZn和FeHClSn中，哪一个保护了铁？为什么？（2）活泼金属一定作原电池的负极吗？在原电池中，相对活泼的金属作负极，相对不活泼的材料作正极。这里的“相对活泼的金属”通常指金属活动性顺序表中位置靠前的金属。但是，如果将其绝对化，则会引出错误的判断。例如，在MgHClAl和MgNaOHAl中Mg分别作什么极？为什么？五、研究性学习自制简易电池1、水果电池利用柠檬等水果的果汁为电解质，选用两种活动性不同的金属片充当电极，保持一定距离插入水果中。连接导线及毫安计，可测得电流。水果电池的两极所用金属片的组合：锌片银片、锌片铜片、镁带铜片、镁带铁片等。2、棉花上的铜锌电池（1）用铜片、锌片、棉花、导线（带有鳄鱼夹）、毫安计（或电压计）组合成如右图所示的装置，并用橡皮筋扎紧。（2）在A、C区的棉花上，用滴管加入2mol/L的硫酸铜溶液；B区的棉花则要保持干燥（加入的硫酸铜溶液使棉花湿润即可，不宜太多）。（3）将电路用导线和毫安计（或电压计）连接起来，毫安计（或电压计）指针一动，立即取开鳄鱼夹使成断路。如果不动，仔细检查电路连接的情况。（4）结合物理课所学原理，分别测定串联和并联电路的电流和电压。思考下列问题并用实验来检验你的判断是否正确。A、如果将硫酸铜溶液换成稀硫酸或盐酸，重复步骤（1）至（4），记录观察到的现象，说明原因。B、如果单用一种金属（全改为锌片或全改为铜片），重复步骤（1）至（4），记录观察到的现象，说明原因。C、如果将硫酸铜溶液换成食盐水或氢氧化钠溶液，重复步骤（1）至（4），记录观察到的现象，说明原因。六、课后作业：1、以FeH2SO4C为例，书写电极反应式和总反应式，画出该原电池的装置图，并注明电极名称，在图中标出电流方向。2、请根据Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+ 设计成一个原电池，画出该原电池的装置图，写出电极反应式。3、上网查询有关资料，评判原电池的功与过，写一篇400字左右的评论稿。 七、课外阅读世界上第一个电池的发明家简介（供参考）伏打(AlessandroVlota 17451827年) 意大利物理学家。巴黎科学院国外院士。1745年2月18日生于科摩，1827年3月5日卒于同地。成年后出于好奇，才去研究自然现象。伏打的主要成就是发明了伏打电堆。伏打在伽伐尼实险的基础上，致力研究两种不同金属的接触。他得出了新的结论，认为两金属不仅仅是导体，而且是由它们产生电流的。用伏打自己的话来说：金属是真正的电流激发者，而神经是被动的。伏打并把这种电流命名为“金属的”或“接触的”电流。伏打不仅发现两种不同金属接触时会发生电流效应，而且发现当金属浸入某些液体时，也会有同样的效应。伏打开始是用几只碗盛了盐水，把几对黄铜和锌做成的电极连接起来，就有电流产生。1800年3月20日，伏打在给伦敦皇家学会会长约瑟爵士的一封信中，宣布了一个重要的发现。他说：“在桌子上或台子上，我水平地放一块金属片，例如银片，在这一片上我放上第二片，即锌片；在第二片上我放上了一张浸液片；然后放上另一块银片，紧接着是另一块锌片，上面再放上一张浸液片。如此，我以同样的方式，总是在同一方向上，把银片和锌片合起来，那就是说总是银在下面锌在上面，或者相反，这要看我是怎样开始放的，在两对合起来的片子之间，都夹上一层浸液片。我如此继续下去，就形成了一个高到不致自己垮下来的圆柱。”伏打证明这个堆的一端带正电，另一端带负电，这就是伏打堆。当时引起极大的轰动。这是第一个能产生稳定、持续电流的装置。有了持续电流，对电学的研究打开了新的局面。伏打电池的发明，使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究，促使电学研究有一个巨大的进展。伏打的成就受到各界普遍赞赏，科学界用他的姓氏命名电势，电势差（电压）的单位，为“伏特”（就是伏打，音译演变的），简称“伏”。伏打电池1799年，伏打以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出最早的电池伏打电池。 将不同的金属片插入电解质溶液形成的电池，通称伏打电池。背景： 当时对于电已经有相当的认识（静电、导电、电的种类），加上对雷电的正确了解，尤其是避雷针的研制成功，消除人们对于雷电的畏惧。特别是蓄电装置的发现后，科学家开始动脑筋去想如何能够有效地运用电。青蛙腿的启示：意大利波洛尼亚大学的解剖学教授贾法尼(Luigi Galvani 17371798)经常利用电击研究生物反应，1780年秋天无意间发现，即使没通电源的情况下，剥下来的青蛙腿也会发生痉挛的现象，后来经过十年的研究，在1791年发表成果。他一直认为这是一种由动本身的生理现象所产生的电，称为动物电，因此开发了一支新的科学 电生理学 的研究。同时也带动了电流研究的开始，触使电池的发明。关於这次意外的发现说法如下； 一次寻常的闪电，使贾法尼解剖室台上的起电机发生电气火花的同时，放在桌子上与钳子和镊子环连接触的一只青蛙腿发生痉挛，而此时起电机与青蛙腿之间并无导体连接。接著他把青蛙腿的一只脚吊高，再用黄铜钩刺在脊髓上，并使其接触银制的台板，让另一只脚可以在台板上方自由活动，当它碰到银台时，脚的肌肉就起收缩而离开台板，但是离开台板后即又再度伸长碰到银台，如此反覆摇摆。如果将钩与台改换成同一种金属，就看不到这种现象。伏达和贾法尼的争辩：意大利利帕维亚大学的物理学教授伏达(Alessandro Vlota 17451827)，反复重做贾法尼的实验，仔细观察后发现电并不是发生于动物组织内，而是由于金属或是木炭的组合而产生的。于是伏达完全不使用动物的组织，仅用不同的金属相接触，使用莱顿瓶及金箔检电器进行实验，发现在接触面上会产生电压