高二化学原电池实验的探究-
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原电池教案【优秀10篇】(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高二化学原电池的工作原理原电池是一种利用化学反应产生电能的装置。
在高二化学中,我们学习了原电池的工作原理和组成元件。
接下来,我们将详细探讨高二化学原电池的工作原理。
一、原电池的定义原电池是一种可逆的电化学电池,它由两个半反应构成,分别通过纯净金属电极和水溶液构成,使两个相邻的半反应可同时进行。
二、原电池的构造高二化学原电池通常由两个半电池构成,每个半电池都有一个电极和一个电解质溶液。
电极可以是金属条或电极片,而电解质溶液通常是盐酸、硫酸或氢氧化钠等溶液。
三、原电池的工作原理在原电池中,有两个半反应同时进行。
一个半反应是氧化反应,称为氧化半反应;另一个半反应是还原反应,称为还原半反应。
这两个半反应共同构成了一个完整的电池反应。
氧化半反应中,金属电极上的金属原子失去电子,形成离子溶于溶液中。
这个过程称为氧化。
例如,如果锌是电极上的金属,则氧化半反应为:Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-还原半反应中,电极上的离子接受电子,还原为金属原子。
这个过程称为还原。
例如,如果铜离子是还原半反应中的离子,则还原半反应为:Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)氧化半反应和还原半反应之间通过离子在电解质溶液中的移动来实现电荷的传递。
这种移动产生的电流可以通过外接电路来进行利用。
四、原电池的电动势原电池的电动势是指在标准状况下测得的电池电势差,通常用电动势符号E表示。
它可以通过各个半反应的标准电势(E°)来计算得到。
标准电势是指在标准状态下的电极电势,通常以标准氢电极(SHE)作为参比电极。
标准氢电极的标准电势被定义为0V。
原电池的电动势可以计算为:E = E°还原 - E°氧化其中,E°还原是还原半反应的标准电势,E°氧化是氧化半反应的标准电势。
五、原电池的应用高二化学原电池在生活中有许多应用。
其中最常见的应用之一是电池。
电池是一种利用原电池的工作原理,将化学能转化为电能的装置。
高中化学电池特殊实验教案
实验目的:通过此实验,学生将了解电池的基本原理和构成,掌握电池的工作原理和特性。
实验材料:
1. 铝箔
2. 铜箔
3. 纸巾
4. 盐水溶液
5. 电线
6. LED灯
7. 电池夹
8. 多用电表
实验步骤:
1. 将铝箔和铜箔分别剪成大小相等的小方块。
2. 在一块纸巾上滴少许盐水溶液。
3. 将铝箔和铜箔分别放在盐水溶液上,使它们互相接触。
4. 使用电线将铝箔和铜箔连接起来。
5. 使用电池夹将LED灯连接到铝箔和铜箔上。
6. 用多用电表测量LED灯亮起时的电压和电流。
实验原理:
在盐水溶液中,铝箔和铜箔相互接触,形成一种含有正离子和负离子的电解质溶液。
当电
线连接铝箔和铜箔时,电解质溶液中的离子会在铝箔和铜箔之间流动,产生电流。
LED灯
将作为电流的负载,当电流足够大时,LED灯将亮起。
注意事项:
1. 实验过程中要小心操作,避免发生意外。
2. 实验结束后应及时清理实验道具,注意保持实验环境整洁。
3. 在使用电线连接电路时,确保连接牢固,以免出现断路情况。
拓展实验:
学生可以尝试改变电解质溶液的浓度和种类,观察电流和电压的变化。
可以尝试使用不同种类的金属箔进行实验,比较它们的性能差异。
此外,学生还可以尝试改变LED灯的亮度和颜色,观察电池对不同负载的适应能力。
【学习目标】
极
移向
极,在内电
路中,SO42
-移向
极,Gu2+
移向
极,电流从
极移向
极
3、判断下列装置能否形成原电池,分析总结原电池的形成条件
○1○2○3○4
【问题探究】
1、如果用上述Zn-Cu(CuSO4)单液原电池做电源,会发现锌片上有铜析出,它不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用,其原因是:
2、试画出改进后的原电池装置示意图,回答下列问题
盐桥中装有:
其作用是:
【一展身手】
1、下列关于原电池的叙述正确的是()
A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B、原电池是将化学能转变为电能的装置
C、原电池中电子流出的一极是负极,该极被还原
D、原电池放电时,电流的方向是从负极到正极
2、X、Y、Z都是金属,以X和Z为原电池电极时,Z极增重,在X和Y组成原电池内部,阴离子向Y极移动。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()
A、X>Y>Z
B、X>Z>Y
C、Y>X>Z
D、Y>Z>X
3、在Cu-Zn原电池中,200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到0.168L(标况下)气体,则流过导线的电子为mol,溶液的pH值变_________?(溶液体积变化忽略不计)
4、请利用:Cu+2Fe3+ = Cu2++2Fe2+的反应原理,设计一个由两个半电池组成原电池装置,画出装置图,注明正负极并写出两个电极上的反应。
鲁科版《化学能转化为电能--电池》教学设计—— 高二化学组一、教学指导思想与理论依据在《高中化学课程标准》的指导下,依据课改的精神,对这节课进行分析和设计 二、教学背景分析1.教材分析本节为《普通高中标准实验教科书(鲁科版)》选修4第二单元第三节化学能转化为电能内容(第一课时)。
本节知识内容在高一化学必修2学生已初步认识了原电池,这节课要求学生利用实验探究铜锌原电池的装置的能量变化,总结出原电池的工作原理和分析出两极的反应方程式。
通过实验探究分析对比了双液原电池与单液原电池的优缺点,归纳出原电池形成的条件。
2. 学情分析学生已有知识:金属电极,氧化还原反应电子的实质、电解质的电离、电极反应等概念及相关的物理的电学知识。
学生认知特点:在能力上,学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力,喜欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象推测反应原理,并对其进行归纳总结。
3. 教法与学法:教法: 实验探究法(4人为小组实验和讨论)、讲授法、探究法、阅读讨论法 学法:自主学习、合作探究学习、小组合作学习相结合教具准备: 多媒体(原电池课件)、烧杯、导线、电流表、发光LED 灯、石墨棒;稀硫酸、NaOH 溶液、酒精、蔗糖溶液、橙子、Cu 片、Zn 片、Fe 片、Mg 片、Zn 片、Al片 等。
《课程标准》活动探究建议1.体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
3.能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。
1.实验探究:电能与化学能的相互转化。
2.调查市场常见化学电池的种类,讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。
3.查阅资料并交流:防止钢铁腐蚀的方法。
4.教学思路与设计本节课以化学能转化为电能为主线,通过四组活动探究实验研究了原电池的工作原理、构成条件、双液原电池的设计和特点、正负电极判断等四个方面的问题。
高二化学原电池教案(优秀8篇)必修二原电池教案化学必修二原电池知识点篇一①原电池的化学工作原理;②原电池的形成条件及电极反应式;电子流和电流的运动方向;③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
原电池的化学工作原理和金属的腐蚀。
[提问]化学反应通常伴有能量的变化,能量有那些转换(或传递)能量的形式?ⅱ新课:§3-4原电池原理及其应用[学生实验,教师指导][学生思考的问题](1)锌和稀h2so4直接反应的实质是什么?(2)插入铜丝接触到锌粒后,为什么在铜丝上出气泡?(3)铜丝上的电子由何处而来,出来的是什么气体?学生根据实验,建议讨论步骤:现象(易)——解释(难)——结论(难)对比铜锌原电池与直流电源或干电池的实验,得出有关的电极名称,电流流动方向,电子流动方向等。
电极反应:负极(锌片)zn - 2e = zn2+(氧化反应)正极(铜片)2h+ + 2e = h2↑(还原反应)原电池反应:zn + 2h+ = zn2+ + h2↑定义:把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金属),电子流出的一极是负极(较活泼金属)。
原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
原电池组成:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。
原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。
经常用做惰性电极材料的物质是pt(铂)或c(石墨),如下图两个装置的电极反应是相同的。
说明:教学软件不能代替教学实验,不过可以在总结时用演示教学软件。
[练习]判断下列装置那些能构成原电池,标出电极名称,写出电极反应。
(教师可以布置课外文献检索,课堂时间有限,不可能涉及过多内容,局限于教材即可)1、干电池家庭常用电池。
实验探究——锌铜原电池一、原电池的基本概念1.概念:原电池是将化学能转化为电能的装置。
2.本质:氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3.电极:(1)负极:________电子,发生________反应;(2)正极:________电子,发生________反应。
4.构成原电池的条件: (1)自发进行的氧化还原反应; (2)两个活动性不同的电极; (3)电解质溶液(或熔融电解质);第24讲 原电池的工作原理知识导航知识精讲实验装置实验操作 实验现象 实验结论将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片上有气泡冒出,铜片上无现象 装置中有电流产生,化学能转化为电能 用导线连接锌片和铜片 铜片上有气泡冒出 用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表电流表指针发生偏转(4)形成闭合回路。
【答案】失去氧化得到还原二、锌铜原电池的工作原理工作原理(反应方程式)负极(Zn)正极(Cu)总反应离子方程式:。
电子移动方向由极经导线流向极(电流方向相反)。
离子移动方向阳离子向极移动,阴离子向极移动。
【答案】Zn - 2e- === Zn2+2H+ + 2e- === H2↑ Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 负正正负三、盐桥的作用(1)形成闭合回路;(2)平衡电荷,使溶液呈电中性;(3)避免电极与电解质溶液直接反应,减少电流的衰减,提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1.比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2.加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应,构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
3.设计原电池理论上,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成原电池。
利用原电池原理设计和制造原电池,可以将化学能直接转化为电能。
题型一:原电池的工作原理对点训练【变1-1】(2021·大安市第一中学校高二开学考试)原电池构成是有条件的,关于如图所示装置的叙述,错误的是A.Cu是负极,其质量逐渐减小B.H+向铁电极移动C.Cu片上有红棕色气体产生D.Fe电极上发生还原反应【答案】C【分析】由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化,故铁和铜插入到浓硝酸中,反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故铜做负极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,铁作正极,电极反应为:NO+4H++2e-=2NO2↑+2H2O,据此分析解题。