原电池 寻求稳定高效的化学电源(原电池第一课时ppt)

高中化学人民教育出版社选择性必修1

第四章化学反应与电能第一节《原电池》（第一课时）

安徽省全椒中学陈磊普通高中新课程新教材优质课评选参赛作品石墨烯手机充电5秒钟，可以使用一周；石墨烯新能源汽车，充电10分钟，可以续航1000公里。你知道吗？该电池为何能有如此长的待机时间和如此大的续航能力呢？寻求稳定高效的化学电源第四章第一节原电池第一课时陈磊

安徽全椒中学寻求稳定高效的化学电源氧化反应Zn-2e-=Zn2+电解质溶液（H2SO4）还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子ZnCu

(负极)正极AZn片不断溶解e-e-e-有气泡产生I外电路：电子导体内电路：离子导体单液原电池模型

知识回顾

实验活动一H2SO4溶液ZnCuA寻求稳定高效的化学电源【实验仪器】：铜片1条、锌片1条、连接线、小水槽、电流表、小风扇【实验药品】稀

H2SO4利用所提供仪器及药品组装成铜锌单液电池。1.观察锌片和铜片表面变化；2.电流表是否偏转；3.再看看该电池能不能使风扇转动，注意观察风扇的转速。（温馨提示：实验结束后，将电极从电解质溶液中取出后用水清洗并放入空烧杯中。）4.你认为电流减弱的可能原因是什么？1.锌片铜片表面有何变化？

寻求稳定高效的化学电源3.小风扇转速是否有变化？思考与交流2.电流表是否偏转？小风扇是否转动？锌电极上为何也有气泡？这说明什么？逐渐变慢说明什么？H2SO4溶液ZnCuA寻求稳定高效的化学电源【实验仪器】铜片1条、锌片1条、连接线、数据采集器、温度传感器【实验药品】稀H2SO4利用温度传感器测量单液原电池的温度随时间的变化情况。

演示实验一思考与交流寻求稳定高效的化学电源1.在刚刚的实验中你看到了什么？2.这说明了什么？3.针对该问题，你认为该如何改进呢？铜锌单液原电池温度H2SO4溶液ZnCuAH2SO4溶液ZnACuZnSO4溶液我们需要连通内电路，让阴阳离子自由移动。有没有这样一种东西可以帮助我们实现以上要求呢？未插入电解质溶液未构成闭合回路-----盐桥寻求稳定高效的化学电源

实验活动二

ZnCuH2SO4溶液AZnSO4溶液【实验仪器】铜片1条、锌片1条、连接线、电流表、灵敏电流计、小风扇、装有饱和KCl溶液琼脂的U型管【实验药品】稀H2SO4、ZnSO4溶液利用所给药品和仪器按照如图所示装置连接电路：1.

观察锌片表面是否还有气泡?2.观察电流表指针是否偏转?3.试试能否让小风扇偏转？（温馨提示：实验结束后，将电极从电解质溶液中取出后用水清洗并放入空烧杯中。）寻求稳定高效的化学电源思考与交流寻求稳定高效的化学电源1.锌片表面是否还有气泡？2.电流表是否偏转？3.你认为盐桥起了什么作用？锌片表面怎么没有气泡了呢？这说明了什么？Zn片Cu片ZnSO4H2SO4Zn2＋H＋Cl－K＋K＋Cl－寻求稳定高效的化学电源盐桥：通常是将饱和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.K+移向正极，Cl-移向负极，可使两极溶液保持电中性。寻求稳定高效的化学电源氧化反应Zn-2e-=Zn2+电解质溶液（H2SO4）还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子ZnCu

(负极)正极AZn片不断溶解e-e-e-有气泡产生电解质溶液（ZnSO4）K+Cl-双液原电池模型

模型构建思考与交流寻求稳定高效的化学电源4.小风扇转动了吗？5.你觉得该双液原电池电流稳定性如何呢？这说明什么呢？演示实验二H2SO4溶液AZnSO4溶液ZnCu【实验仪器】铜片1条、锌片1条、连接线、数据采集器、电流传感器【实验药品】稀H2SO4、ZnSO4溶液利用所给药品和仪器按照如图所示装置连接电路，并利用电流传感器记录电流数据变化。寻求稳定高效的化学电源寻求稳定高效的化学电源比一比

铜锌单液原电池铜锌双液原电池你能总结单液和双液原电池的电流分别有何特点吗？电流较大但不稳定电流稳定但较小温度电流电流思考与交流寻求稳定高效的化学电源1.你认为电流小的原因是什么呢？2.与单液原电池相比，你认为是哪一部分引起内阻大？4.那如何减小内阻呢？3.结合内电路改变的部分，你认为内阻大的原因可能是什么？铜锌双液原电池电流思考与交流寻求稳定高效的化学电源请大家以小组为单位，利用老师所提供的仪器和药品，商讨如何进行此项实验？并试着给出可行方案。“探究盐桥的长度和横截面积对电流大小的影响”Cu片和稀H2SO4盐桥寻求稳定高效的化学电源Zn片和ZnSO4溶液1.在一个塑料盒里按一定高度加入煮沸的KCl饱和溶液的琼胶，自然冷却后备用。2.用小刀按画的刻度在塑料盒的中间区域切割出一定长度的盐桥，两端的琼胶挖出后的空间分别加入ZnSO4溶液和稀H2SO4。3.两端分别插入Zn片和Cu片，并连接电路。实验准备琼脂块双液原电池寻求稳定高效的化学电源一.探究盐桥长度对电流大小的影响二.探究盐桥横截面积对电流大小的影响组别盐桥长度盐桥的高度电流12cm1.5cm

22cm3cm

32cm4.5cm

组别盐桥的高度盐桥的长度电流13cm6cm

23cm4cm

33cm2cm

实验活动三

结论

改进增大电流缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？

1.其他条件不变时，盐桥的长度越大，则电流越小。2.其他条件不变时，盐桥的横截面积越大，则电流越大。寻求稳定高效的化学电源生活中膜电池构成负极正极电解液隔膜寻求稳定高效的化学电源石墨烯电池资料卡片离子交换膜是一种对溶液中的离子具有选择性透过能力的高分子膜。1.阳离子交换膜：只允许阳离子通过2.阴离子交换膜：只允许阴离子通过3.质子交换膜：只允许H+通过阴离子交换膜寻求稳定高效的化学电源单液原电池双液原电池隔膜原电池琼脂块盐桥双液原电池U型管盐桥双液原电池寻求稳定高效的化学电源课堂小结课后作业1.解剖某品牌1.5V干电池，观察此干电池的结构，思考这类电池中有的不耐用的原因。2.根据所给仪器和用品，组装微电池。Cu片，Zn片，滤纸，隔膜，ZnSO4溶液，H2SO4溶液导线、灵敏电流计寻求稳定高效的化