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第3节 化学能转化为电能——电池 第1课时 原电池的工作原理 乐东思源高中 周超珍 判断下列装置是否能形成原电池?若不能,为什么? 1 2 3 4 5 已知锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应, 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能。 试剂和仪器:CuSO4溶液,锌片,铜片,电流表,导线,大烧杯,砂纸,滤纸。 思考并设计实验方案,画出你设计的实验装置图。 探究1 一、工作原理 1 原理分析: 锌片失去电子,铜离子得到电子,两极之 间溶液离子的定向移动和外部导线中电子 的定向移动,构成闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电转移过程产生电流。 2 电极反应 溶液中:Cu2+移向铜片,SO42-移向锌片 电 流 电 子 (负极) (正极) 锌片: Zn — 2e- = Zn2+ 氧化反应 铜片: Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应 总反应式:Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu 实验要求: 1.用砂纸打磨锌片和铜片,电解质溶液不能太满。 2.电池正负极与电流表正负极不能反接。 3.实验过程中认真观察并记录实验现象。 4.实验完成后,将电极冲洗干净,用虑纸吸干电极表面的溶液。 5.小组讨论现象和结论,并汇报讨论结果。 开始做实验吧! 实施你所设计的实验 现象: 结论: 化学能 电能 电流计指针发生偏转 铜片表面有红色物质析出 锌片逐渐变薄 锌片表面有红色物质析出 随着时间的延续,电流变小,电流不稳定 锌片表面逐渐被红色物质全部覆盖 思考:1.为什么电流会逐渐变小? 2.能否阻止Cu2+在锌片表面还原? 思考: ZnSO4溶液 Cu Zn CuSO4溶液 如何改进使其形成原电池? 思考: Cu Zn ZnSO4溶液 CuSO4溶液 1.盐桥的成分:在U形管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。 改进的装置: 二 带盐桥的原电池 思考交流: 在盐桥插入之前,电流计指针是否发生偏转? 在盐桥插入之后,电流计指针是否发生偏转? 左右烧杯中各发生了什么反应? 总反应式:Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu Zn-2e- = Zn2+ Cu2++2e- =Cu [思考]盐桥在此处有什么样的作用? 2.盐桥的作用 ①使两个半电池溶液连成一个通路。 ②使两溶液保持电中性。 探究2 橙子为何能给手机充电? 生活中各种各样的电池 笔记本电脑专用电池 用于“神七”的太阳能电池 汽车燃料电池
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