广东省广州市高中化学第四章电化学基础第一节原电池学案无答案新人教版选修420200810248

原电池【学习目标】1、知道单液原电池的缺点，认识双液原电池的工作原理和构成条件；2、 理解盐桥的作用；3、能够写出原电池的电极反应和原电池总反应方程式；4、利用自发的氧化还原反应设计简单原电池。【学习重点】双液原电池的工作原理和构成条件；电极反应式的书写；盐桥的作用。【学习难点】盐桥的作用，原电池电极反应式的书写，原电池的设计。图1 Cu-Zn-CuSO4原电池 温度计温度计【学习任务1】已知Zn(s)+Cu2+(aq) =Zn2+(aq) +Cu(s) H0，用以下药品和仪器组装原电池（如图1），记录实验现象（注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化），写出电极反应方程式。图1【实验目的】通过Cu-Zn-CuSO4原电池实验，发现单液原电池能量转化率低的问题。【实验药品和仪器】 Zn片，Cu片，1mol/L CuSO4溶液，灵敏电流表，导线，烧杯，胶头滴管，温度计。实验装置图：（如图1）【思考与交流1】构成原电池的条件是什么？写出正负极的电极反应方程式，并分析反应类型。请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向，内电路阴阳离子的移动方向。请完整描述实验现象（讲解时强调海陆空、热量、电流表读数五方面描述）正负极接触同一电解质溶液的电池称为单液原电池。请结合实验现象分析单液电池效率低的原因，并尝试提出解决方案。【小结】1、单液原电池电池效率不高的原因：2、 设计高效率的原电池的关键点是：【学习任务2】以Zn+Cu2+ = Zn2+ +Cu 反应为例，设计一个新的实验装置，把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，如图2。【思考与交流2】图2的实验装置闭合开关后电流表指针会发生偏转吗？如果没有电流产生，是什么原因？学习小组讨论可以采用什么材料使图2连成通路？【学生实验2】学习小组同学讨论交流得出实验方案后，再进行实验探究，并及时记录实验现象。观察电流表的读数1分钟以上，电流有没有逐渐变小？【学生实验3】按照书本71页实验4-1的实验装置进行实验。（给学生派发盐桥，提醒实验前用砂纸打磨两个电极）。观察电流表的读数1分钟以上，电流有没有逐渐变小？思考盐桥在双液原电池中的作用是什么？【学习任务3】根据实验4-1，填写下表：负极（Zn）正极（Cu）实验现象电极方程式溶液中离子浓度的变化盐桥内离子移动的方向【学生活动3】 根据上述表格，4人学习小组动手摆弄卡纸模型，模拟双液原电池，指出原电池的正负极，画出电子流动方向和溶液内部离子移动的方向。【小结】盐桥的作用：图3【思考交流4】双液原电池（如图3），锌与锌盐溶液组成锌半电池，铜和铜盐溶液组成铜半电池。请思考：在锌半电池中，ZnSO4溶液可以用其他的电解质溶液代替吗？正极的Cu片可以用其他电极材料代替吗？请根据实验室提供的电解质溶液和导体设计实验方案，画出实验装置图。根据探究实验总结双液原电池的组成条件。【学生任务4】学习小组模仿实验4-1的双液原电池，讨论实验方案，再进行实验探究。【实验目的】通过组装双液原电池实验，探究双液原电池的组成【实验药品及仪器】1mol/L ZnCl2溶液，1mol/L Zn(NO3)2溶液，1mol/L NaCl溶液，6mol/L NaOH溶液，1mol/L CuSO4溶液，石墨棒，铁棒，灵敏电流计，盐桥，烧杯，导线【小结】归纳双液原电池的构成条件：【练习1】根据下列反应氧化还原反应各设计一个电流持续稳定的原电池，写出电极反应式，画出实验装置图（装置图需要作出适当的标注）。Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 【提示】每一个原电池的设计都需要思考：负极材料是_，对应的电解质溶液是_;正极材料是_，对应的电解质溶液是_。【小结】1、根据原电池总反应书写电极反应式的一般思路：2、 根据自发的氧化还原反应设计双液原电池的一般思路：【练习2】填