原電池的工作原理+高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

原電池的工作原理第一章第2節(jié)第一課時你知道嗎？石墨烯手機充電5分鐘，可以使用一周；石墨烯新能源汽車充電10分鐘，可以續(xù)航1000公里該電池為何有如此長的待機時間和如此大的續(xù)航能力呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握原電池的工作原理和構(gòu)成要素；2、能夠根據(jù)原電池原理設(shè)計原電池.DIY動手實驗風(fēng)扇會轉(zhuǎn)起來嗎？電極反應(yīng)電極材料離子導(dǎo)體電子導(dǎo)體原電池構(gòu)成的基本要素知識回顧活潑性不同電解質(zhì)熔融電解質(zhì)閉合實驗活動1

【實驗儀器】：銅片一條，鋅片一條，連接線，小水杯，電流表，小風(fēng)扇【實驗藥品】CuSO4

溶液利用所提供儀器及藥品組裝成原電池1.觀察鋅片和銅片的表面變化2.電流表是否偏轉(zhuǎn)3.再看看該電池能不能使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，注意觀察風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速（溫馨提示:試驗結(jié)束后，將電極從電解質(zhì)溶液里取出用水清洗后放入空燒杯中）ACuSO4鋅片銅片e-e-Cu2+原電池工作原理示意圖負(fù)極：Zn－2e－===Zn2+正極：Cu2++2e－===Cu負(fù)極正極Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu單液原電池原電池工作原理示意圖電極材料：鋅片，銅片負(fù)極：鋅失去電子正極：Cu2+得電子電極反應(yīng)：離子導(dǎo)體：CuSO4溶液電子導(dǎo)體：外電路導(dǎo)線ACuSO4鋅片銅片e-e-Cu2+實驗探究

你觀察到了哪些現(xiàn)象？1.鋅片表面附著大量紅色固體2.電流表指針偏轉(zhuǎn)3.電流迅速衰減單液原電池不足①能量轉(zhuǎn)化效率低

②不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流活動2

一探究竟？

問1：鋅片表面附著的大量紅色固體是什么？如何產(chǎn)生的？問2：電流為什么出現(xiàn)衰減？根源：鋅與硫酸銅溶液直接接觸，在鋅表面與Cu2+直接發(fā)生了氧化還原反應(yīng)?；顒?如何改進(jìn)？畫出改進(jìn)裝置圖。關(guān)鍵Zn與CuSO4溶液不直接接觸鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液

資料卡片

鹽橋

改進(jìn)原電池裝置單液原電池雙液原電池雙液原電池裝置的工作原理Zn-2e-Zn2+負(fù)極Cu2++2e-Cu正極電極反應(yīng)式：Zn＋Cu2+Zn2+＋Cu

總反應(yīng)e--鹽橋的作用：①平衡電荷，可使由它連接的兩溶液保持電中性。②做離子導(dǎo)體，連通內(nèi)電路，保障整個電路閉合雙液原電池裝置的工作原理e--鋅半電池銅半電池雙液原電池優(yōu)點①能量轉(zhuǎn)化效率高②能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流a、b兩個燒杯中均盛有100mL等濃度的稀H2SO4，將足量的兩份鋅粉分別加入兩個燒杯中，同時向a中加入少量CuSO4溶液，下列產(chǎn)生氫氣的體積(V)與時間(t)的關(guān)系正確的是√1.加快化學(xué)反應(yīng)速率原電池的應(yīng)用有A、B、C、D四塊金屬片，進(jìn)行如下實驗，據(jù)此判斷四種金屬的活動性順序是①A、B用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極；②C、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D→導(dǎo)線→C；③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。A.A＞C＞D＞B B.A＞B＞C＞DC.C＞A＞B＞D D.B＞D＞C＞A√2.比較金屬活動性強弱原電池的應(yīng)用A>BC>DA>CD>B請將以下反應(yīng)設(shè)計成原電池2Fe3++Cu

=2Fe2+

+

Cu2+3.設(shè)計原電池理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，都可以設(shè)計成原電池。原電池的應(yīng)用根據(jù)總反應(yīng)確定電極反應(yīng)根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液設(shè)計為單液原電池還是雙液原電池,畫出原電池工作原理示意圖外電路用導(dǎo)線連通，可以接靈敏電流計內(nèi)電路是將電極浸入電解質(zhì)溶液中（若是雙液原電池，通過鹽橋連通內(nèi)電路）設(shè)計原電池的思路：方案展示負(fù)極：Cu－2e－===Cu2+正極：2Fe3++2e－===2Fe2+2Fe3++Cu

=2Fe2+

+

Cu2+課堂小結(jié)