身边化学问题的探究 课件3 一 背景材料分析 一 从现行教材看 子课题1原电池实验 子课题2制作氢氧燃料电池 子课题3金属的电化学腐蚀 拓展课题干电池的模拟实验 教材资料 锌 铜 稀硫酸为材料的原电池 专题作业 从理论上分析用铝 铜 氢氧化钠为材料 能否形成原电池 化学2 第39 40页 化学教学 2007 10 4页 化学教育 2007 2 53页 二 从学科指导看 基本要求 通过原电池实验 加深对原电池工作原理的认识 发展要求 能根据已知的电池总反应式 判断电池的正负极 书写电极反应式 说明 电极的极化作用对原电池产生电流的影响只作一般了解 课时安排 1课时 总2课时 制作氢氧燃料电池和析氢腐蚀 吸氧腐蚀拟放在第二课时 三 从实验视角看 必修2第38页 化学能转变为电能的活动与探究 一是电流微弱 用灵敏检流计检测 二是供电时间短暂 电池的放电效率低 三是锌极板有大量气泡 干扰铜极板现象的观察 三 从实验视角看 选修3第12页 原电池的工作原理活动与探究 克服了锌极板有大量气泡的现象 盐桥能说明内电路中离子的迁移 电流密度依然较小 不足以使小灯泡发亮 提出课题 用更有说服力的实验来证实具有实际价值的电池 探究电池效率的因素 放大电池的电流密度 延长电池的工作时间 二 实验基本原理 电子迁移 电池反应Zn Cu2 Zn2 Cu 离子迁移 实验表明 电池的电流密度的大小与电极的表面积 极板之间的距离和介质等因素有关 无论何种材料制作的原电池 电池的极化作用都是很强的 极化作用会使电极的放电反应变得迟钝 影响电池的工作时间 而去极化剂 如高锰酸钾 重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂 由于有效降低了电极的极化作用 提高了电池的放电效率 为此设计了如下图的实验装置 铜锌原电池 三 实验操作要点 1 装置的组装取一块锌片 6cm 3 3cm 和一块铜片 6cm 3 3cm 两者之间放一块海绵 厚度2cm 用橡皮筋固定好 用导线把小灯泡 2 5V0 3A 和锌片 铜片连接起来 插入放有50ml蒸馏水的100ml小烧杯中 组装这样的装置多个备用 2 去极化剂的选择 向三个装置中分别加入10ml的稀硫酸 编号为甲乙 丙 观察小灯泡是否发光 向甲装置中加入5ml3 的双氧水 振荡溶液 记录小灯泡发光的时间和亮度 向乙装置中加入0 5g的重铬酸钾晶体 振荡溶液 记录小灯泡发光的时间和亮度 向丙装置中加入0 5g的高锰酸钾晶体 振荡溶液 记录小灯泡发光的时间和亮度 2 去极化剂的选择 3 电极材料的选择 电极材料 Zn C 直径1 1cm 与Zn Cu对比溶液介质 稀硫酸去极化剂 重铬酸钾晶体电极材料 Al C 直径1 1cm 与Al Cu对比溶液介质 稀盐酸去极化剂 重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验 观察现象 3 电极材料的选择 4 溶液介质的选择 电极材料 Zn C 直径1 1cm Al C溶液介质 加入约10g氢氧化钠固体去极化剂 重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验 观察实验现象 四 实验注意事项 1 电解质用浓硫酸或固体氢氧化钠立即加水配制成溶液 由于它们溶解放热 形成热的介质 加快了电极反应 2 如要灯泡持续发亮 不断振荡是关键 可以用电极搅拌溶液 海绵比两极板稍长 以防碰破烧杯底 锌片和铜片先用碱液处理 再用酸液处理 然后用蒸馏水漂洗 再见