高二化学原电池持续稳定电流探究

1、选修选修4 化学反应原理化学反应原理第第 四四 章电化学基础章电化学基础第第 一一 节原节原 电电 池池原电池的工作原理原电池的工作原理辽宁省建平县二高中化学组辽宁省建平县二高中化学组 谢晓东谢晓东重点、难点：原电池的工作原理重点、难点：原电池的工作原理 学生通过在必修的学习，已经掌握了学生通过在必修的学习，已经掌握了形成原电池的条件，并能书写电极反应方程形成原电池的条件，并能书写电极反应方程式。本节要求学生在必修式。本节要求学生在必修2的基础上继续掌的基础上继续掌握能提供稳定、持续电流的原电池原理。握能提供稳定、持续电流的原电池原理。采用采用小组合作小组合作、自主实验自主实验探究模式（每组探

2、究模式（每组46人），按照人），按照实践实践认识认识再实践再实践再认识再认识过程过程,并用对比、动画演示方法突破此难点。并用对比、动画演示方法突破此难点。突破方法突破方法(1)请根据反应：请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池，并进行实验设计一个原电池，并进行实验实验仪器及药品：实验仪器及药品：烧杯，导线，电流计，砂纸，锌片，铜片，硫酸铜溶液烧杯，导线，电流计，砂纸，锌片，铜片，硫酸铜溶液1.1方案草图方案草图11.2交流草图方案交流草图方案 :1.3 可行性分析可行性分析:1.4实施可行性的实验方案：实施可行性的实验方案：1.5观察并记录实验现象：观察并记

3、录实验现象：1.7结论结论:1.6发现问题发现问题: 自主探究实验一自主探究实验一电流表电流不稳电流表电流不稳定，最后趋于零。定，最后趋于零。两个电极上都有两个电极上都有红色物质生成红色物质生成CuSO4 溶液溶液发现问题发现问题CuSO4 溶液溶液 主要原因：主要原因：锌片与硫酸铜锌片与硫酸铜溶液直接接触溶液直接接触。铜在锌片表面不铜在锌片表面不断析出构成了原电池，致使向外断析出构成了原电池，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。电池，也就没有电流产生。问题探究问题探究普通干电池普通干电

4、池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池化学与生活密切相关化学与生活密切相关CuSO4 溶液溶液在原有实验基础上进在原有实验基础上进行改进，设计成一个行改进，设计成一个能产生稳定持续电流能产生稳定持续电流的原电池。的原电池。自主实验探究二自主实验探究二实验仪器及药品：实验仪器及药品：烧杯，导线，电流计，砂纸，锌片，铜片，硫酸铜溶液，硫酸锌溶液，烧杯，导线，电流计，砂纸，锌片，铜片，硫酸铜溶液，硫酸锌溶液，盐桥（装有含琼胶的盐桥（装有含琼胶的KCl饱和溶液饱和溶液）1.1方案草图方案草图11.2

5、可行性分析可行性分析: 1.3若可行若可行.实施实验方案：实施实验方案：1.4观察并记录实验现象：观察并记录实验现象： 1.5结论结论: 探探 究究 题题 目：目：在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生稳定持续电流的原电池。在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生稳定持续电流的原电池。导线导线正确的方案正确的方案2.1方案草图方案草图22.2可行性分析可行性分析: 2.3若可行若可行.实施实验方案：实施实验方案：2.4观察并记录实验现象：观察并记录实验现象： 2.5结论结论:.盐桥的作用是什么？盐桥的作用是什么？交流探讨交流探讨a、使两个半电池溶液连成一个通路、使两个半电池溶液连成一个通

6、路b、使两溶液保持电中性、使两溶液保持电中性CuSO4 溶液溶液.两种原电池有何相同点两种原电池有何相同点和不同点？和不同点？相同点：都有导电性不同的两个电极相同点：都有导电性不同的两个电极;都能产生电都能产生电 流；外电路均是电子的定向移动，流；外电路均是电子的定向移动， 内电路内电路 均是离子的定向移动。均是离子的定向移动。不同点：不同点：1中电流持续、稳定中电流持续、稳定,两个半反应在不同两个半反应在不同 区域进行区域进行, 中间用盐桥连接中间用盐桥连接. 2中电流不稳定中电流不稳定,两个半反应在同一区域进行两个半反应在同一区域进行动画演示动画演示-突破难点突破难点相同点：都有导电性不同

7、的两个电极相同点：都有导电性不同的两个电极;都能产生电都能产生电 流；外电路均是电子的定向流；外电路均是电子的定向移动，移动， 内电路均是离子的定向移动。内电路均是离子的定向移动。不同点：不同点：1中电流持续、稳定中电流持续、稳定,两个半反应在不同两个半反应在不同 区域进行区域进行, 中间用盐桥连接中间用盐桥连接. 2中电流不稳定中电流不稳定,两个半反应在同一区域进行两个半反应在同一区域进行.能产生稳定、持续电流的原电池能产生稳定、持续电流的原电池应具备什么条件？应具备什么条件？1.要有导电性不同的两个电极要有导电性不同的两个电极2.两个半反应在不同的区域进行两个半反应在不同的区域进行3.用导线和盐桥分别将两个半电池连接在用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起一起讨讨论论 利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。写出电极反应方程式。 参考答案参考答案 (+)(-) G Zn Pt FeCl3溶液负极（负极（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（Pt或或C）：）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反