高中化學(xué)蘇教 原電池理論課部?jī)?yōu)課件

1、陳博殷 201903化學(xué)能與電能 原電池理論課電能現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的二次能源化石燃料燃燒加熱水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)熱能機(jī)械能電能化學(xué)能電池發(fā)展史伽伐尼 動(dòng)物電 伏特電堆丹尼爾電池鉛蓄電池鋅錳濕電池鋅錳干電池燃料電池太陽(yáng)能電池鎳氫電池鎳鎘電池鋰離子電池黃牧子黃毓淇鐘煜恒羅玥梁蔚林小組 自制硬幣電池黃梓棟小組 自制燃料電池羅祎旻小組 自制堿性電池本節(jié)課任務(wù)了解原電池的基本理論了解原電池的組成結(jié)構(gòu)思考自制電池的優(yōu)化方向建立完善原電池的認(rèn)知模型自制電池的探究?jī)?yōu)化及展示（下一節(jié)課）原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原電池的基本理論1選擇一種有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化劑

2、與還原劑間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移將化學(xué)能直接變?yōu)殡娔埽ㄓ须娏鳎┊a(chǎn)生電流電子定向移動(dòng)設(shè)計(jì)一種裝置實(shí)現(xiàn)電子定向移動(dòng)使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行，同時(shí)在氧化劑與還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從還原劑區(qū)域流向氧化劑區(qū)域課本P40Q1：反應(yīng)中哪種物質(zhì)失去電子？ 哪種物質(zhì)得到電子？Q2：Zn是通過(guò)什么途徑將電子轉(zhuǎn)移 給溶液中的H的？Q3：H得到的電子不是Cu失去的， Cu在這一過(guò)程中起什么作用？Q4：能否想辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移 變成電流，并且觀察到呢？原電池的組成結(jié)構(gòu)2實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究實(shí)驗(yàn)1提供器材：鋅片、銅片、稀硫酸、電流表、導(dǎo)線ZnCuH2SO4ZnCuH2SO4ZnCuH2SO4AZn表面有無(wú)色氣

3、泡；Cu表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡Zn表面有無(wú)色氣泡；Cu表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡Zn表面有無(wú)色氣泡；Cu表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡；電流表指針偏轉(zhuǎn)，Zn為負(fù)極，Cu為正極課本P41由于鋅銅活動(dòng)性不同，鋅容易失去電子，被氧化為Zn2+進(jìn)入溶液中電子由鋅片通過(guò)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片獲得電子還原為氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片逸出。AZn（負(fù)）Cu（正）Zn（s）2e-H2SO42H+（aq）2e-SO42-電極材料負(fù)極：Zn正極：Cu電子導(dǎo)體導(dǎo)線離子導(dǎo)體稀硫酸溶液電極反應(yīng)2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn2+H2H+裝置維度原理維度失電子場(chǎng)所得電子場(chǎng)所電子導(dǎo)體離子導(dǎo)體（負(fù)極材料）（正極材料）電極反

4、應(yīng)物電極產(chǎn)物現(xiàn)象過(guò)程ZnH+Zn2+H2失電子得電子電子移動(dòng)方向陽(yáng)離子（H+）移動(dòng)方向陰離子(SO42-)移動(dòng)方向自發(fā)的氧化還原反應(yīng)Zn+2H+=Zn2+H2H2SO4導(dǎo)線認(rèn)知模型建構(gòu)裝置Zn-Zn-H2SO4Zn-Cu-CuSO4Zn-石墨棒-CuSO4Zn-Cu-乙醇應(yīng)用模型1下列給定材料，是否能組裝成電池，運(yùn)用模型分析Zn-Cu-CuSO4Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu負(fù)正ZnCuCuSO4導(dǎo)線ZnZn2+失Cu2+CuCu2+電子得SO42-Zn-石墨棒-CuSO4Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu負(fù)正Zn石墨棒CuSO4導(dǎo)線ZnZn2+失Cu2+CuCu2+電子得SO42-探究實(shí)

5、驗(yàn)2基于銅鋅原電池，探究電壓和電流的影響因素(極板距離、極板浸入溶液的面積、溶液濃度)從物理的角度嘗試解釋為什么？ZnCuCuSO4A原電池的優(yōu)化方向3影響因素如何影響極板距離極板浸入面積溶液濃度反應(yīng)類(lèi)型I=U/RR=LSI=Qt分組進(jìn)行不同類(lèi)型電池的設(shè)計(jì)及優(yōu)化探究4電池制作項(xiàng)目任務(wù)單選擇你想研究的電池種類(lèi)，了解其工作原理依據(jù)你所選原電池種類(lèi)，設(shè)計(jì)出一款電池對(duì)該類(lèi)電池性能進(jìn)行探究運(yùn)用該電池驅(qū)動(dòng)供電設(shè)備綜合考慮電池的外觀設(shè)計(jì)用海報(bào)和視頻記錄你們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程&成果水果電池水果（汁）種類(lèi)、不同金屬電極單液電池(Al/Zn/Fe-Cu-H2SO4/NaOH/NaCl，硬幣電池制作)雙液電池（Al/Zn/Fe-Cu-H2SO4/NaOH/NaCl，鹽橋類(lèi)型探究 )燃料電池（H2-O2-NaOH/H2SO4/Na2SO4）干電池、Al-空氣