選修四：原電池(全國(guó)一等獎(jiǎng))優(yōu)秀課例

1、電池電池教師演示，提煉模型教師演示，提煉模型 G G此銅鋅原電池裝置中此銅鋅原電池裝置中正負(fù)極分別發(fā)生了什么正負(fù)極分別發(fā)生了什么反應(yīng)反應(yīng)？電流電流是如何產(chǎn)生的？是如何產(chǎn)生的？正極：還原反應(yīng)正極：還原反應(yīng)2H2eH2負(fù)極：氧化反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)Zn2eZn2+電子電子e-SO42-電流電流H+Zn2+ 以上單液電池因氧化劑與以上單液電池因氧化劑與還原劑直接接觸（會(huì)發(fā)生非原還原劑直接接觸（會(huì)發(fā)生非原電池反應(yīng)），放電時(shí)間短，轉(zhuǎn)電池反應(yīng)），放電時(shí)間短，轉(zhuǎn)化為電能的效率不高，如何提化為電能的效率不高，如何提高效率呢？下面我們做專門探高效率呢？下面我們做專門探究。究。橘子實(shí)驗(yàn)提煉模型橘子實(shí)驗(yàn)提煉模型儀器和

2、藥品：儀器和藥品：靈敏電流計(jì)、銅片、靈敏電流計(jì)、銅片、鋅片、導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、橘子鋅片、導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、橘子注意：銅片、鋅片較尖銳，使用時(shí)小心。注意：銅片、鋅片較尖銳，使用時(shí)小心。請(qǐng)利用所給材料設(shè)計(jì)橘子電池，觀察請(qǐng)利用所給材料設(shè)計(jì)橘子電池，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并提煉出原電池模型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并提煉出原電池模型。學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)橘子電池學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)橘子電池方案方案1 1：電極插入單瓣橘子電極插入單瓣橘子 G方案方案2 2：電極插入兩瓣未分開(kāi)的橘子電極插入兩瓣未分開(kāi)的橘子 G膜膜分池分池 G膜膜為何兩瓣未分開(kāi)的橘子為何兩瓣未分開(kāi)的橘子也能產(chǎn)生電流？也能產(chǎn)生電流？強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)“膜膜”的功能：分區(qū)但又允的功能：分區(qū)但

3、又允許離子通過(guò)。許離子通過(guò)。方案方案2 2：電極插入兩瓣未分開(kāi)的橘子電極插入兩瓣未分開(kāi)的橘子方案方案3 3：電極插入兩瓣分開(kāi)的橘子電極插入兩瓣分開(kāi)的橘子兩瓣分開(kāi)的橘子兩瓣分開(kāi)的橘子不能產(chǎn)生電流，不能產(chǎn)生電流，如何改進(jìn)才能產(chǎn)如何改進(jìn)才能產(chǎn)生電流？生電流？2.兩兩瓣接瓣接觸觸3.“連連隧隧道道”4.“搭搭橋橋”1.加加NaCl溶液溶液方案方案3 3：兩瓣分開(kāi)的橘子兩瓣分開(kāi)的橘子改進(jìn)產(chǎn)生電流改進(jìn)產(chǎn)生電流3.“連連隧隧道道”4.“搭搭橋橋”這兩種方法這兩種方法為何能產(chǎn)生為何能產(chǎn)生電流？請(qǐng)?zhí)犭娏?？?qǐng)?zhí)釤捘Ｐ?？煉模型？方案方? 3：兩瓣分開(kāi)的橘子兩瓣分開(kāi)的橘子改進(jìn)產(chǎn)生電流改進(jìn)產(chǎn)生電流建立鹽橋模型建立鹽橋

4、模型G G介紹鹽橋介紹鹽橋鹽橋中通常裝有含瓊鹽橋中通常裝有含瓊膠的膠的KCl飽和溶液飽和溶液方方案案總總結(jié)結(jié)序號(hào)序號(hào)方案簡(jiǎn)述方案簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)意圖設(shè)計(jì)意圖方案方案1Zn片和片和Cu片同時(shí)插入片同時(shí)插入一瓣橘子中一瓣橘子中(有電流有電流)方案方案2Zn片和片和Cu片分別插入片分別插入未分開(kāi)的兩瓣橘子中未分開(kāi)的兩瓣橘子中(有電流有電流)方案方案3Zn片和片和Cu片分別插入片分別插入分開(kāi)的兩瓣橘子中分開(kāi)的兩瓣橘子中(改進(jìn)后可以產(chǎn)生電流改進(jìn)后可以產(chǎn)生電流)單池單池分池分池膜膜分池分池 鹽橋鹽橋分析鹽橋模型的工作原理分析鹽橋模型的工作原理G G此裝置中正此裝置中正負(fù)極分別發(fā)生負(fù)極分別發(fā)生了什么反應(yīng)？了什么反應(yīng)

5、？電流是如何電流是如何產(chǎn)生的？產(chǎn)生的？理論分析理論分析G正極：正極：還原反應(yīng)還原反應(yīng)( (得電子得電子) )負(fù)極：負(fù)極：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)( (失電子失電子) )電子電子e-Yn-電流電流H+根據(jù)反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原電池，說(shuō)說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路。原電池，說(shuō)說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路。思考交流，根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)電池。思考交流，根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)電池。氧化還原反應(yīng)拆分成電極反應(yīng)氧化還原反應(yīng)拆分成電極反應(yīng)根據(jù)電極反應(yīng)選擇電極和電解質(zhì)溶液根據(jù)電極反應(yīng)選擇電極和電解質(zhì)溶液儀器和藥品：儀器和藥品：靈敏電流計(jì)、銅片、鋅片、導(dǎo)線、靈敏電流計(jì)、銅片、鋅片、導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、培養(yǎng)皿、ZnSO4溶液、溶液、NaC

6、l溶液、溶液、CuSO4溶液、溶液、浸有浸有NaCl溶液的濾紙條溶液的濾紙條(鹽橋鹽橋)。注意：及時(shí)清洗電極。注意：及時(shí)清洗電極。按圖中裝置及所給材料，根按圖中裝置及所給材料，根據(jù)據(jù)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)設(shè)計(jì)原電池并實(shí)驗(yàn)。計(jì)原電池并實(shí)驗(yàn)。學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)：學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)：Zn-CuSO4電池電池G方案方案 負(fù)極負(fù)極負(fù)極液負(fù)極液正極正極正極液正極液現(xiàn)象現(xiàn)象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn表面變黑表面變黑有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生2ZnZnSO4CuCuSO4Zn表面不變黑表面不變黑有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生3ZnNaClCuCuSO4Zn表面不變黑表面不變黑有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生可能設(shè)計(jì)的方案：可能

7、設(shè)計(jì)的方案：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu方案方案 負(fù)極負(fù)極負(fù)極液負(fù)極液正極正極正極液正極液現(xiàn)象現(xiàn)象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn表面變黑表面變黑有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生對(duì)比分析各方案對(duì)比分析各方案為何為何Zn表面表面變黑？變黑？分析異?，F(xiàn)象認(rèn)識(shí)能量損耗分析異?，F(xiàn)象認(rèn)識(shí)能量損耗方案方案 負(fù)極負(fù)極負(fù)極液負(fù)極液正極正極正極液正極液現(xiàn)象現(xiàn)象1ZnCuSO4CuCuSO4Zn表面變黑表面變黑有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生2ZnZnSO4CuCuSO4Zn表面不變黑表面不變黑有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生此裝置中為何能產(chǎn)生此裝置中為何能產(chǎn)生電流？電流？對(duì)比分析各方案對(duì)比分析各方案結(jié)合模型，進(jìn)行理論分析結(jié)合模型，進(jìn)行理論分析G負(fù)極：氧化反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)Zn-2e- =Zn2+正極：還原反應(yīng)正極：還原反應(yīng)Cu2+2e- = Cu負(fù)極液作用負(fù)極液作用正極液作用正極液作用電子電子e-Yn-電流電流H+三個(gè)模型三個(gè)模型 理論發(fā)展理論發(fā)展陰離子陰離子負(fù)極：氧化反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)Zn-2e- =Zn2+正極：還原反應(yīng)正極：還