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课件网) 第四单元 化学反应与电能 第一节 原电池 第1课时 原电池的工作原理 环节一 单液原电池及工作原理 【任务一】请你设计！用铜片、锌片，CuSO4溶液设计原电池 Cu Zn A 【思考】 1.判断电路中电子的流向，阴阳离子的流向 2.判断正负极，书写电极反应方程式 3.预测能观察到的现象 环节一 单液原电池及工作原理 原电池的工作原理 e－ e－ e－ e－ Zn2+ Cu2＋ e－ e－ SO42－ 内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极(离子不上岸) － + 外电路：电子由负极经导线流向正极(电子不下水) 负极：氧化反应 Zn－ 2e－=Zn2＋ 正极：还原反应 Cu2＋+2e－=Cu 总反应：Zn＋Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流 预测现象：只有铜片表面附着红色固体，电流表指针偏转。 环节一 单液原电池及工作原理 【任务二】实验探究！利用数字化实验探究铜锌原电池工作效率 仪器：朗威数据采集器、电流传感器、温度传感器、电脑、烧杯、导线。 药品：0.5mol/L CuSO4溶液、铜片1条、锌片1条。 利用所给药品和仪器按照如图所示装置连接电路： 【实验】 环节一 单液原电池及工作原理 实验现象 ①电流表指针偏转。 ②锌片和铜片上均有红色固体生成。 ③溶液温度升高。 ④一段时间后，电流会逐渐减小。 ？ ？ ？ 环节一 单液原电池及工作原理 【问题1】 为什么锌片表面附着红色固体？ 【问题2】 从能量转化角度思考，电流衰减的原因？ (1)单液原电池的缺点： ①锌与CuSO4溶液直接接触，发生置换反应，导致部分化学能转为热能，造成能量损耗。 ②工作时，锌片上也有铜析出，原电池的电动势很快降低，电压不稳定 【问题3】怎样改进原电池装置，获得稳定的电流？ 环节一 单液原电池及工作原理 改进方法 Zn与CuSO4不直接接触 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu ？ A 【问题4】为什么没有电流？该如何解决？ 环节一 单液原电池及工作原理 改进方法 加一个合适的“桥梁”沟通两种电解质溶液 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu ？ A 环节二 双液原电池及其工作原理 【任务一】认识盐桥 1.盐桥：通常是将浸泡了饱和KCl溶液的琼胶装在U型管中。 特点： ①.盐桥中的K+、Cl-可以自由移动 ②.琼胶起到固定作用，防止KCl溶液直接流出来。 ③.离子只出不进。 环节二 双液原电池及其工作原理 【实验4-1】取出盐桥电流表指针如何变化 有盐桥存在时，电流表指针偏转,取出盐桥，电流表指针不再偏转 环节二 双液原电池及其工作原理 【任务二】阅读教材P97,了解双液原电池的工作原理 K＋ Cl- e- Zn2+ Zn Cu2＋ Cu K+向正极移动，Cl-向负极移动 【问题1】盐桥的作用？ ①沟通内电路，形成闭合回路 ②平衡两侧的电荷，使溶液保持电中性； ③避免电极与电解质溶液的直接接触，放电更持久。 环节二 双液原电池及其工作原理 【练习评价】 依据氧化还原反应：Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是___， 电解质溶液Y是_____。 (2)银电极的电极反应式是_____； X电极的电极反应式是_____。 (3)外电路中的电子是从_____极流向_____极。 (4)该原电池的正极是____，还可以选用_____等材料。 铜 硝酸银溶液 2Ag＋＋2e－=2Ag Cu－2e－=Cu2＋ 负(或铜) 正(或银) 银 铂、石墨 环节二 双液原电池及其工作原理 【任务三】利用数字化实验探究双液铜锌原电池工作效率 引入盐桥后内阻变大 【问题】双液原电池电流弱的原因是什么？ 电流稳定但较小 电流较大但不稳定 环节三 隔膜原电池 【任务一】认识隔膜 Cu Zn ZnSO4溶液 CuSO4溶液 交换膜 1.隔膜：将电池的正负极材料隔开，防止两极接触发生短路 （不同的膜形成不同的离子通道）。 2.常见的三种离子交换膜 ①阳离子交换膜 ... ...
