文档介绍：《实验化学》
专题5 电化学问题研究
课题1 原电池
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
课题1 原电池
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
正极
负极
Cu2+ + 2e- = Cu
Zn - 2e- = Zn2+
电池反应 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
离子迁移
外电路
检流计
内电路
盐桥
ZnSO4溶液
K+迁入
Cl- 迁入
CuSO4溶液
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。