人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 　原電池 說課一等獎

第一節(jié)原電池第一頁，共二十一頁。電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池第二頁，共二十一頁。兩個橙子瓣可以給電子鐘的小顯示屏供電第三頁，共二十一頁。四個橙子瓣可以點亮小彩燈第四頁，共二十一頁。給Iphone手機充電用了2380個橙子瓣第五頁，共二十一頁。思考與交流一這種水果電池是如何產(chǎn)生電流的呢用我們學(xué)過的原電池原理分析一下吧第六頁，共二十一頁。橙子電池模型提煉復(fù)習(xí)回顧酸性溶液e-e-H+ZnZn－2e-==Zn2+Cu2H+＋2e-==H2Zn+2H+==Zn2++H2第七頁，共二十一頁。一、單液原電池形成條件1、活潑性不同的兩個電極2、兩電極都要接觸電解質(zhì)溶液3、正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路4、能發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)ZnCu酸性溶液思考與交流二這種原電池裝置的供電效率高嗎？第八頁，共二十一頁。實驗檢驗根據(jù)電極反應(yīng)式，預(yù)測實驗現(xiàn)象，然后利用銅片、鋅片和稀硫酸來組裝下圖的原電池裝置負(fù)極Zn－2e-==Zn2+正極2H+＋2e-==H2Zn+2H+==Zn2++H2預(yù)測現(xiàn)象銅片表面有氣泡，鋅片無明顯現(xiàn)象H2SO4溶液ZnCu第九頁，共二十一頁。分組實驗一裝置圖操作步驟現(xiàn)象1、將稀硫酸倒入100ml小燒杯中（約60ml）。2、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接。3、將連接好的鋅片和銅片平行插入小燒杯中，觀察現(xiàn)象實驗結(jié)束后取出鋅電極，投入廢渣杯中。銅片：鋅片：鋅片表面有明顯氣泡銅片表面有氣泡產(chǎn)生H2SO4溶液ZnCu？第十頁，共二十一頁。一鋅

用：鋅片失去電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到銅片表面；鋅片失去電子直接傳遞給硫酸中的H+；鋅片表面也形成了無數(shù)個微小原電池。問題根源：Zn與H2SO4溶液的直接接觸。思考問題：如何做到“一鋅一用”？三得出結(jié)論該電池的負(fù)極所失電子沒有全部形成電流，效率不高分析原因H2SO4溶液ZnCu單液原電池的不足之處第十一頁，共二十一頁。實驗探究下一步實驗?zāi)康模焊倪MZn-Cu-H2SO4原電池裝置，使鋅片實現(xiàn)“一鋅一用”。H2SO4溶液ZnSO4溶液ZnCu第十二頁，共二十一頁。分組實驗二裝置圖操作步驟現(xiàn)象1、將鋅片銅片分別用導(dǎo)線連接在電流表上2、將鋅片插入裝有硫酸鋅溶液的小燒杯中，銅片插入裝有硫酸溶液的小燒杯中。3、將鹽橋插入兩個小燒杯中，觀察現(xiàn)象實驗結(jié)束后取出電極和鹽橋，放入廢渣杯中，廢液倒入廢液杯電流表：鋅片：鋅片表面沒有氣泡偏轉(zhuǎn)ZnCuZnSO4溶液H2SO4溶液第十三頁，共二十一頁。思考與交流三1.改進后的裝置效率是不是提高了？2.電池效率提高的原因是什么？3.裝置中引入鹽橋的作用？第十四頁，共二十一頁。原理分析鹽橋Zn片（負(fù)極）Cu片（正極）電流表ZnSO4H2SO4e-e-e-e-Zn2+H+Cl-K+Zn－2e-==Zn2+2H+＋2e-==H2利用鹽橋形成閉合回路鹽橋的作用：1.構(gòu)成閉合回路；2.平衡電荷。第十五頁，共二十一頁。二、雙液原電池

ZnCuZnSO4溶液H2SO4溶液1、裝置組成負(fù)極

負(fù)極液

正極

正極液

導(dǎo)線連接外電路，鹽橋連通內(nèi)電路，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在不同的燒杯中進行。

內(nèi)電路：

鹽橋中的Cl-向負(fù)極移動；鹽橋中的K+向正極移動

外電路：

2、工作原理

電子由鋅片（負(fù)極）經(jīng)導(dǎo)線移向銅片（正極）

鋅片銅片ZnSO4溶液H2SO4溶液此裝置優(yōu)點：充分利用能量的轉(zhuǎn)化，提供高效穩(wěn)定的電流第十六頁，共二十一頁。課程小結(jié)一、單液原電池缺點：負(fù)極失去的電子不能全部用于形成電流，電池效率低。二、雙液原電池1.裝置組成2.工作原理3.該裝置的優(yōu)點：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個半電池中進行，避免了化學(xué)能的損耗，提高能量轉(zhuǎn)化率從而提供高效穩(wěn)定的電流。第十七頁，共二十一頁。跟蹤訓(xùn)練1．用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構(gòu)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極②正極反應(yīng)為：Ag+

+eˉ＝Ag③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A．①②B．②③C．②④D．③④AgCuCu(NO3)2溶液AgNO3溶液鹽橋第十八頁，共二十一頁。2.為了避免鋅片與Cu2＋直接接觸發(fā)生反應(yīng)而影響原電池的放電效率，有人設(shè)計了如圖所示裝置，按要求完成以下填空：

(1)此裝置工作時，可以觀察到的現(xiàn)象是

電池總反應(yīng)式為

(2)電池工作時，電子從

經(jīng)過導(dǎo)線流向

(3)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液，鹽橋是通過

移動來導(dǎo)電的。

在工作時，K＋移向

，

Cl－移向

。

(4)在電池中，電流從

經(jīng)導(dǎo)線流向

再經(jīng)

、鹽橋、

流回銅電極。

電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，

鋅片逐漸溶解，銅片上有銅析出Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu鋅電極銅電極離子正極區(qū)(CuSO4溶液)負(fù)極區(qū)(ZnSO4溶液)鋅電極銅電極ZnS