原電池課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

電池的發(fā)展史

—4.1原電池根據(jù)必修二原電池知識(shí)回答下列問(wèn)題：1.原電池中的能量是如何轉(zhuǎn)化的？2.構(gòu)成原電池的基本條件是什么？知識(shí)回顧原電池:將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置形成條件：1.要有兩個(gè)電極，一般兩極活性不同。2.要有電解質(zhì)溶液。3.要形成閉合的回路。4.反應(yīng)要自發(fā)，一般是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。1.下列反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)嗎？2.請(qǐng)參考必修二原電池裝置將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成單液原電池，標(biāo)出正負(fù)極和電解質(zhì)溶液，寫(xiě)出電極反應(yīng)式。原理分析你設(shè)計(jì)的裝置連通后可能會(huì)有哪些現(xiàn)象？【預(yù)期現(xiàn)象】1、鋅片溶解2、銅表面有紅色物質(zhì)析出3、電流表指針偏向銅預(yù)設(shè)現(xiàn)象CuSO4溶液

AZnCu1.在小燒杯中加入約60mLCuSO4溶液。2.將鋅片、銅片分別通過(guò)導(dǎo)線與萬(wàn)用表相連，萬(wàn)用表調(diào)至電流擋，量程選擇200mA。(注意正負(fù)極不要接反了）3.將銅片、鋅片平行插入CuSO4溶液中。(注意避免銅片鋅片直接接觸造成短路）4.觀察現(xiàn)象、記錄電流。學(xué)生實(shí)驗(yàn)1

CuSO4溶液

AZnCu提出問(wèn)題1.單液原電池的電流有什么變化呢？2.反應(yīng)過(guò)程中溶液溫度會(huì)改變嗎？

備注：電流和溫度隨時(shí)間的變化曲線

1.鋅片表面有哪些與預(yù)期不一樣的現(xiàn)象？2.思考如何改進(jìn)裝置圖避免電池自耗呢？

CuSO4溶液

AZnCu改進(jìn)方案ZnSO4溶液

ZnCu

ACuSO4溶液

形成閉合回路，保持溶液電中性。原理演示K+移向正極池，Cl-移向負(fù)極池。鹽橋：裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，離子可在其中自由移動(dòng)。1.在兩個(gè)燒杯中分別加入約60mLCuSO4溶液和60mLZnSO4溶液。2.將鋅片、銅片分別通過(guò)導(dǎo)線與萬(wàn)用表相連，萬(wàn)用表調(diào)至電流擋，量程選擇20mA。(注意正負(fù)極不要接反)3.銅片、鋅片如圖所示放入溶液中并放入鹽橋。4.觀察現(xiàn)象、記錄電流。學(xué)生實(shí)驗(yàn)2結(jié)合電阻的影響因素，思考如何增大雙液原電池的電流？小組匯報(bào)結(jié)論單液原電池優(yōu)點(diǎn)：電流較大缺點(diǎn)：電流衰減雙液原電池優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定缺點(diǎn)：電流太小銅電極CuSO4溶液隔膜ZnSO4溶液鋅電極夾層式銅鋅原電池設(shè)計(jì)方案電流大體積小輕便安全成本低1.在有銅片的濾紙袋中裝入CuSO4粉末，并使CuSO4粉末均勻平鋪在銅片上，充分潤(rùn)濕濾紙和CuSO4粉末。2.在有鋅片的濾紙袋中裝入ZnSO4粉末，其他操作同上。3.按照玻璃片，鋅片濾紙袋、濾紙鹽橋（在濾紙上滴上KCl溶液）、銅片濾紙袋、玻璃片的順序?qū)訉盈B放，并用夾子固定。（注意有固體粉末的一側(cè)緊貼鹽橋，銅片鋅片接口朝相反方向方便接線）4.檢測(cè)電流和電壓大小。(注意銅片鋅片接線夾處要保持干燥)5.嘗試給鐘表供電。學(xué)生實(shí)驗(yàn)3再次優(yōu)化銅片陰離子交換膜鋅片CuSO4aq的濾紙ZnSO4aq的濾紙圖2：陰離子交換膜原電池+-圖1：濾紙交換膜原電池銅片鋅片CuSO4aq的濾紙ZnSO4aq的濾紙+-陰離子交換膜陽(yáng)離子交換膜質(zhì)子交換膜膜電池（應(yīng)用電池的基本模型）正極材料負(fù)極材料隔膜電解液外殼知識(shí)應(yīng)用1．下列關(guān)于右圖所示裝置(該鹽橋?yàn)楹琄NO3的瓊脂)的說(shuō)法正確的是（

）A.銀電極是負(fù)極B.銅電極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+C.外電路中的電子是從銀電極流向銅電極D.鹽橋中K+移向CuSO4溶液隨堂練習(xí)2.利用小粒徑零價(jià)鐵(ZVI)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯，進(jìn)行水體修復(fù)的過(guò)程如圖所示。H+，O2，NO3-等共存物的存在會(huì)影響水體修復(fù)效果，定義單位時(shí)間內(nèi)ZVI釋放電子的物質(zhì)的量為nt，其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量為ne。下列說(shuō)法正確的是（

）A.只有反應(yīng)①在正極發(fā)生B.單位時(shí)間內(nèi)，三氯乙烯脫去amolCl時(shí)