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课件网) Chapter 04 化学反应与电能 4.1 原电池 学习目标： 1、从单液原电池工作原理，构建双液原电池工作原理 2、能设计简单的双液原电池，并书写电极反应式 3、从电池发展史体会社会“按需设计”的科学发展本质 4.1.1 原电池原理 一、回顾旧知 1. 原电池的基本概念 （1）概念：原电池是将 能转化为 能的装置。 （2）本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。 （3）电极： ① 负极：_____电子，发生_____反应； ② 正极：_____电子，发生_____反应。 负极 正极 Zn Cu 电解液 还原反应 2H++2e-=H2↑ 氧化反应 Zn-2e-=Zn2+ 外电路 内电路 失e-,沿导线传递，产生电流 2.工作原理 正电荷回路 负电荷回路 阴离子 阳离子 一、回顾旧知 下列哪些装置能构成原电池？ A B D E F G 稀硫酸 Zn Fe 稀硫酸 Ag Cu A 稀硫酸 Zn Cu 酒精 Zn Cu H 稀硫酸 Zn Zn C 3：原电池的构成条件？ ① 活动性有差异的两个电极 ② 两极均插入电解质溶液； ③ 两极相连形成闭合电路。 ④ 一个自发的氧化还原反应。 一、回顾旧知 答案：BED 【演示实验1】 将锌片和铜片分别用夹子夹好与电流表串联，再同时放入盛有CuSO4溶液的烧杯中,请同学们观察锌片上现象和电流表指针变化？ 重温--锌铜原电池 【思考1】锌片上为什么有铜析出？为什么电流表读数会逐渐减小？ 二、探索新知 演示实验1 铜片、锌片表面均附着红色固体， 电流表指针偏转，但电流逐渐衰减。 【实验现象】 Zn片 【原因分析】 现象 原因 锌片表面附着红色固体 电流逐渐衰减 Zn与Cu2+直接接触发生反应； 锌与CuSO4溶液的接触面积减少，电流逐渐衰减 Cu片 探索新知 温度 电流 17.3 ℃ 0.126A 25 ℃ 0.026A 【数字实验探究单液原电池】 探索新知 Zn片 【思考4】这个装置形成了原电池吗？ 该用什么样的物质连接装置的内电路呢？怎样能使电解质溶液连通构成原电池？ 【思考2】能否阻止Cu2+在锌片表面还原 【思考3】锌片应插入什么样的溶液中？ ZnSO4 CuSO4 探索新知 【学生演示实验】 用盐桥将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液的烧杯连接起来，然后将锌片和铜片分别用导线与电流表相连。 【观察并填写实验现象】 1.电流表指针偏转情况，工作一段时间有无变化 2.电解质溶液的变化 3.电极表面的变化 4.取出盐桥后的变化 探索新知 探索新知 观察现象 1.有盐桥存在时电流表指针 ； 2.铜片表面有 析出； 3.锌片逐渐 ； 4.随着时间的延续，能产生 稳定的电流； 5.取出盐桥 电流产生； 探索新知 发生偏移 铜 溶解 持续 无 小组讨论：1.盐桥的作用？ 2.盐桥中离子移动方向 3.阴阳离子在电解液中的运动方向 三、讨论与交流 Cl- K+ 盐桥 一种凝胶态的离子导体 盐桥中通常装有: 含KCl饱和溶液的琼胶， K+和Cl-可在其中自由移动。 知识拓展： 离子迁移速率 知识拓展 双液电池的工作原理 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu 盐桥的作用 （1）形成闭合回路； （2）平衡电荷，使溶液呈电中性； （3）持续稳定的产生电流，提高能量转换率 负极 氧化反应 正极 还原反应 Cl- K+ 盐桥中的离子迁移进入两侧电解质溶液，联通了两侧电解质溶液，从而形成闭合回路。 汇报与总结 三、讨论与交流 优点： 避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。 谈谈相对单液原电池，双液原电池的优缺点？ 缺点：电流强度比较小。 膜电池： 硫酸铜 硫酸锌 Zn 知识拓展 膜电池： 硫酸铜 硫酸锌 Zn 你能谈谈单液原电池、双液原电池、隔膜原电池的优缺点吗？ 三、讨论与交流 名称 单液原电池 双液原电池 隔膜原电池 优点 缺点 电流强 1.能量转化率低 2.氧化剂与还原剂直接接触，寿命短 1.内阻大，电流弱 2.盐桥需要定期更换 ... ...
