资源简介

(共18张PPT)
情境导入 探秘空间站
“神舟十七号”用的太阳能电池
阿波罗登月飞船氢氧燃料电池
载人航天器中的电池
延迟符
延迟符
第一章第二节 化学能转化为电能-电池
第1课时 原电池的工作原理
2017年版2020年
修订
课程标准
解读
1、能认识从单液原电池发展到双液原电池的变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。
学习目标
素养目标
宏观辨识与微观探析
证据推理与模型认知
科学探究与创新意识
科学态度与社会责任
2、会分析理解原电池的工作原理，能正确书写原电池电极反应式、判断正负极。
联想质疑
电池是一种什么样的装置？
空间站中的电池是如何工作的？
温故知新
自我诊断
下列哪个装置能形成原电池？
A
B
C
D
CuSO4
阅读课本填学案：
A
温故知新
阅读课本填学案：
两个活性不同的电极
原
电
池
电子流向
离子移向
电解质溶液或熔融电解质
电极反应式
自发的氧化还原反应
闭合回路
反应类型
工作原理
装置
构成四要素
CuSO4 溶液
电子流动方向
Cu2+
SO42-
温故知新
阅读课本14页
追根寻源
【活动探究一】观察思考 发现问题
单液原电池微电流探测实验——数字化实验
思考: 通过实验你发现了什么？
电流为什么会变小？
怎样改进装置？
思考
1.如果用比锌活泼的镁代替铜片，用硫酸锌溶液代替硫酸铜溶液，与锌组成原电池，锌片上将发生怎样的反应？
2.铜锌单液原电池有什么缺点？
CuSO4 溶液
单液原电池
Zn2+ + 2e- Zn
氧化剂、还原剂直接接触，导致部分铜离子直接在锌片得电子析出铜，将部分化学能转化为热能，降低电池的效率。
【活动探究一】猜想质疑
【活动探究一】 改进装置 建构模型
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂(K+和Cl-在盐桥中能移动)
1.构成闭合回路
2.平衡电荷，使溶液呈电中性
3.使电流持续稳定
盐桥的作用
【活动探究一】
双液原电池微电流探测实验——数字化实验
【活动探究一】
思考：盐桥有什么缺点吗？还有其它的改进方法吗？
离子交换膜（1）作用：
①能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
提高产品的纯度或避免不安全因素。
②能选择性的通过离子，起到平衡电荷，形成闭合回路的作用。
③用于物质的制备、分离、提纯等
单液：负极与电解液直接接触 盐桥：有效隔离，电阻增大 离子交换膜：有效隔离，电阻小
【活动探究一】
离子交换膜
（2）分类：
①阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。
②阴离子交换膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。
③质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子或阴离子通过。
④双极隔膜，是一种新型离子交换膜，其膜主体可分为阴离子交换层、阳离子交换层和中间界面层，水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中，水电离产物H＋和OH－可在电场力的作用下快速迁移到两侧溶液中，为膜两侧的半反应提供各自理想的pH条件。
【活动探究二】小组讨论 解决问题
利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个持续、稳定的电流的原电池，画出示意图，写出电极反应。
正极：2Fe3＋＋2e- =2Fe2+
负极：Cu-2e- =Cu2+
盐桥
Cu
C
CuCl2溶液
FeCl3溶液
G
【方法总结】
正负极的判断方法
负极 正极
一般活泼金属 较不活泼金属或非金属
发生氧化反应 发生还原反应
电子流出 电子流入
阴离子移向 阳离子移向
溶解或质量减少 增重或放出气体
【方法总结】
电极反应式的书写
1)判两极：
2)列物质：
3)标得失：
4)选离子，配电荷：
5)原子平，式完成。
负极：较活泼金属，失电子，发生氧化反应，电子流出，电流流入， 吸引阴离子；
正极：较不活泼金属，得电子，发生还原反应，电子流入，电流流出， 吸引阳离子。
反应物→生成物
反应物±ne-→生成物
碱性—OH-；酸性—H+；熔融氧化物—O2-; 熔融碳酸盐—CO32-， 熔融硝酸盐—NO3-
依据电解质环境选择合适离子配平电荷守恒
效能检测
1.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是(　　)
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42-)减小
C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
C
课堂小结
本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑？
逐梦天宫，圆梦高考
探秘星空，永无止境

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