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第一单元第三节化学能转化为电能电池第1课时原电池的工作原理
【教学目标】1通过观察“CuZ
(CuSO4溶液)”原电池装置产生电流过程中的系列现象(如:电流强度变化、电极表面现象、电解质溶液温度变化等),感受“氧化剂和还原剂直接接触”的原电池装置在实现能量转化的过程中存在效率问题,进一步体会能量间可以相互转化及转化过程中能量守恒。2通过观察“CuZ
(盐桥)”原电池装置特点及产生电流的实验现象,分析形成电流的微观过程,了解盐桥的作用,进一步了解“氧化剂和还原剂完全隔离”的原电池装置的反应原理。3能够根据电极材料、氧化还原反应原理判断电池正、负极,写出电极反应式和电池反应方程式。4能够根据具体的氧化还原反应,设计简单原电池装置。5经历“CuZ
(CuSO4溶液)”原电池装置到“CuZ
(盐桥)”原电池装置改进的分析过程,感受科学研究中发现问题、分析问题、解决问题的探究过程。
【教学过程】一、原电池的工作原理环节一、组装CuZ
CuSO4单液电池并进行实验。设计目的:回忆原电池的构成条件、培养系统观察和描述实验现象的能力,引出单液原电池能量转化率低的问题。【学生活动1】已知Z
sCuaqZ
aqCus△H0,用以下药品和仪器组装原电池(如图2),记录实验现象(注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化),写出电极反应方程式。【学生实验1】实验目的:通过CuZ
CuSO4原电池实验,发现单液原电池能量转化率低的问题。实验药品和仪器:Z
片,Cu片,1molLCuSO4溶液,灵敏电流表,导线,烧杯,胶头滴管,温度计。实验装置图:(如图2)【思考与交流1】①构成原电池的条件是什么?图2CuZ
CuSO4原电池温度计
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f②写出正负极的电极反应方程式,并分析反应类型。③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向,内电路阴阳离子的移动方向。④请完整描述实验现象(讲解时强调海陆空、热量、电流表读数五方面描述)⑤正负极接触同一电解质溶液的电池称为单液原电池。请结合实验现象分析单液电池效率低......的原因,并尝试提出解决方案。【小结1】①单液原电池电池效率不高的原因:CuZ
CuSO4单液原电池,由于Z
片直接与CuSO4溶液接触发生置换反应,部分化学能直接转化为热能,导致电能损失;同时Z
片与表面析出的Cu形成原电池反应,导致部分电子不从导线通过,电流发生衰减,电池效率不高。②设计高效率的原电池的关键点是:避免氧化剂和还原剂直接接触,把氧化反r
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