今天,我们就和朋友们聊聊氧化剂和还原剂。希望以下观点能帮助您找到您想要的百科全书。
原电池的工作原理
本节介绍——电池,它是将化学能转化为电能的重要形式。通过对学生熟悉的单液原电池和学生没有接触过的双液盐桥电池进行对比探索实验,通过对比分析,学生可以了解到反应释放的能量可以被更多地引导。通过尽可能减少副反应来有效地进行。在电能的转换中,我们对原电池的原理有了更深入的了解。原电池将氧化反应和还原反应分开在两个极上。还介绍了电池正负极、电极反应和电池反应的概念,使学生提高对原电池的认识。通过学习,学生可以认识到原电池是一种将化学能转化为电能的装置;原电池由两个电极和连接两个电极的导体组成。电极包含电极材料和电解质溶液;在原电池中,两个极分别发生氧化和还原反应,从而产生电流。
宏观变化与微观分析
能运用电极反应公式和定量计算来解释原电池的组成和变化,并能分析原电池中能量转换与材料性能的关系。
转变观念、平衡思想
能够从不同角度理解原电池反应,能够运用对立统一思想,定性与定量相结合的方法揭示原电池原理的本质特征;能够解释或预测特定物质的性质和化学变化,能够利用原电池原理分析和解释实际生产和生活中的化学变化。
证据推理和模型认知
能够分析复杂化学问题情况中的关键元素并解释原电池原理或解决复杂化学问题。
原电池工作原理、电极反应式的编写、双液盐桥电池的设计
学生实验试剂及用品
【知识复习】学生根据必修课2学习内容完成学习计划中的题目。
1、原电池概念:将电能转化为能量的装置。
2、形成原电池的条件:
(1)自发反应。
(2)电极和电极。
(3)导体和导体。
[投影]各种电池
【联想提问】
汽车等机动车辆常常需要配备电池。卫星和宇宙飞船必须携带电池。人们在日常生活中经常使用电池……这些足以说明电池的重要作用。
现在,为了满足人们生产生活水平不断提高的需要,性能优良的新型电池层出不穷,如锌银电池、锂电池、燃料电池等。那么,有什么样的装置呢?是电池吗?他们工作时安装发生了哪些变化?
【黑板】1.原电池工作原理
【活动探索】探索铜锌原电池的秘密
活动一:你认为图1-2-2所示的装置能组成原电池并将化学能转化为电能吗?请解释原因。
【投影介绍】盐桥通常填充含有氯化钾或硝酸铵的琼脂凝胶。盐桥中的离子可以朝不同方向移动。盐桥连接两个隔离的电解质溶液以传导电流。
活动二:学生根据提供的实验用品和装置(a)完成实验并观察实验现象。完成学习计划的相关内容。
活动三:学生根据提供的实验用品和按压装置(b)完成实验并观察实验现象。完成学习计划的相关内容。
【投影】
【总结与质疑】两组装置中,检流计指针均发生偏转,说明产生了电流,即发生了化学能转化为电能的过程,均形成了原电池。
【讨论】小组根据(a)、(b)装置的实验现象,对以下问题进行交流和讨论。
1.分析两种原电池(a)(b)各部分的功能,确定其电极反应物、电极材料和离子导体。
2.分析两种原电池(a)(b)的工作原理,并写出电极反应公式。
3.分析两种原电池(a)和(b)并解释它们各自的优缺点。
[问题](a)(b)两个原电池各部分的功能是什么?电极反应物、电极材料和离子导体分别是什么?
[投影总结]
【展示】分析两种原电池(a)(b)的工作原理,并写出电极反应公式。(找学生表演)
【动画投影】两个设备组成一次电池的原理。动画老师总结总结了两个设备形成一次电池的过程。
[投影]负极:Zn-2e-=Zn2正极:Cu22e-=Cu总反应:ZnCu2=Zn2Cu
【思考与交流】如果用温度计测量溶液的温度,会发现(a)器件溶液的温度略有升高,但(b)器件溶液的温度保持不变。是什么原因?对(a)(b)两种原电池进行对比分析,并说明各自的优缺点。并在小组内交流他们的想法。
【显示】显示分组讨论结果
【摘要】(a)装置中,锌片与硫酸铜溶液直接接触,Cu2+直接被锌电极上的电子还原,部分化学能转化为热能。(b)装置中的锌片和CuSO4溶液之间没有直接的基础。CuSO4溶液中的Cu2+不能移动到锌片上,电子减少。
【投影】
【总结】相似点:氧化还原反应原理;两个电极和电极反应;两者都能产生电流;外电路是电子的定向运动,内电路是离子的定向运动。
区别:单液电池Zn和Cu2直接接触,两次半反应在同一区域进行,能量转化率低,电流强度弱且不稳定,持续时间短。双液电池Zn和Cu2不直接接触,两次半反应在不同区域进行。能量转化率高,电流强度大且稳定,持续时间长。
【投影】原电池工作原理图解
【解说】在原电池中,氧化还原反应是分别在两个电极上进行的。每个电极上要么发生失去电子的变化,要么发生获得电子的变化,分别相当于氧化还原反应的一半。该反应称为半反应。在电极上进行的半反应称为电极反应。电极反应式可以表达电极上物质的变化和电子的转移。
原电池的原理是将氧化反应和还原反应分开。还原剂在负极失去电子并发生氧化反应。电子通过导线流出到正极。氧化剂在正极上获得电子并发生还原反应。在原电池中,正极获得的电子数量与负极失去的电子数量相同。原电池两个电极的反应构成了电池的总反应,这种总反应称为电池反应。
【摘要】原电池的原理是将氧化反应和还原反应分开。还原剂在负极失去电子并发生氧化反应。电子通过导线流向正极。氧化剂在正极上获得电子并发生还原反应。
【移民申请】学生完成学案移民申请内容
【投影】根据学生的完成情况投影出正确答案,并给予指导和点评。
【总结】
1.如何写简单的原电池电极方程:先写出总反应——对于离子反应,将总反应拆成离子方程——根据价态的变化判断正负极和电子得失——写出电极反应方程
2.原电池设计:根据氧化还原反应的电子转移确定电极反应。——根据电极反应选择电极反应物、电极材料、离子导体等。
[感应改进]
1、原电池电极(正极、负极)的判断依据有很多。请根据表格总结判断原电池正负极的依据。
2、有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O。使用KOH溶液作为电解质溶液。电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2。
(1)当Zn发生反应时,它是一个电极,电极反应式为。
(2)Ag2O发生反应时,为__极,电极反应式为。
【投影】
【总结】如果已知总反应式,写出电极反应式。
(1)分析化合价,确定正负极的反应物和反应产物。
(2)将获得和失去的电子数写在电极反应方程左边,使失去的电子守恒。
(3)根据质量守恒平衡电极反应方程。
(4)复杂电极反应式=总反应式-简单电极反应式。
原电池的工作原理是本节教学的重点。在教学过程中,我们主要注意以下几点:充分利用微观模型和动画课件,帮助学生了解原电池内外电路中粒子的运动和反应;善用实验,使实验成为学生解决问题的重要工具,同时让学生在实验中获得感性认识。