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1、 选修选修4 4 第四章第四章 电化学基础电化学基础 第一节第一节 原电池原电池北京十一学校北京十一学校 李红玉李红玉请大家从请大家从能量转换能量转换角度解释角度解释以下实验数据。以下实验数据。（图（图1）在烧杯中加入在烧杯中加入 100mL的的1 mol/L CuSO4溶液，溶液，用温度传感器测温，用温度传感器测温，待温度显示待温度显示恒定恒定后加入后加入3g Zn粉。粉。采集化学反应过程中温度的变化作图。采集化学反应过程中温度的变化作图。化学能转化为热能化学能转化为热能（图（图2）在在100mL 1 mol/L CuSO4溶液中插入溶液中插入Cu片和片和 Zn片，与电流传感器形成片，与电流
2、传感器形成闭合电路闭合电路，测温并作图。测温并作图。在原电池中在原电池中,化学能化学能绝大绝大部分部分转化成转化成了电能了电能.原电池的功能原电池的功能将化学能转化为电能将化学能转化为电能实验一实验一在在100mL 1 mol/L CuSO4溶液中插入溶液中插入Cu片和片和 Zn片，与电压传感器形成片，与电压传感器形成闭合电路闭合电路，测定并绘出其输出电压随时间变化的曲线。测定并绘出其输出电压随时间变化的曲线。实验一实验一 在在100mL 1 mol/L CuSO4溶液中插溶液中插入入Cu片和片和 Zn片，与电压传感器形成片，与电压传感器形成闭合电闭合电路路,测定并绘出其输出电压随时间变化曲线
3、。测定并绘出其输出电压随时间变化曲线。实验二实验二 在在100mL 1 mol/L CuSO4溶液中插溶液中插入入Cu片片,100mL 1 mol/L ZnSO4溶液中插入溶液中插入Zn片片,用盐桥沟通内电路用盐桥沟通内电路,导线连接电压传感导线连接电压传感器形成器形成闭合电路闭合电路,测定其输出电压随时间变化测定其输出电压随时间变化曲线。曲线。盐桥盐桥装有琼胶的装有琼胶的KCl饱和溶液饱和溶液盐桥的作用盐桥的作用使由它使由它连连接的两溶液保接的两溶液保持持电电中性中性,沟通内沟通内电电路路.实验二实验二 在在100mL 1 mol/L CuSO4溶液中插溶液中插入入Cu片片,100mL 1
4、mol/L ZnSO4溶液中插入溶液中插入Zn片片,用盐桥沟通内电路用盐桥沟通内电路,导线连接电压传感导线连接电压传感器形成器形成闭合电路闭合电路，测定其输出电压随时间变，测定其输出电压随时间变化曲线。化曲线。装置的改进目的装置的改进目的电电极反极反应应式式负负极极正极正极 电电极材料与极材料与电电解解质质溶液溶液选择选择负负极极正极正极材料材料电电解解质质溶液溶液 材料材料电电解解质质溶液溶液装置装置图图巩固练习巩固练习 利用反应利用反应Cu+2 Fe3+=Cu2+2Fe2+设计一个能持续、稳定输出电流的原电池设计一个能持续、稳定输出电流的原电池 CuCuSO4Ag 或或CCu-2e-=Cu
5、2+2Fe3+2e-=2Fe2+Fe2(SO4)3干电池干电池汽车蓄电池汽车蓄电池纽扣电池纽扣电池手机锂电池手机锂电池车用燃料电池车用燃料电池笔记本电池笔记本电池常用高效电池常用高效电池实验探究实验探究：用不同金属材料设计几组微型原用不同金属材料设计几组微型原电池电池,通过实验测定比较其产生电流的大小通过实验测定比较其产生电流的大小.步骤及注意事项步骤及注意事项 1.向滤纸上滴入少量氯化钠，向滤纸上滴入少量氯化钠，润湿滤纸。润湿滤纸。2.用镊子小心夹取金属片用镊子小心夹取金属片等距等距放置在滤纸上即可（注意：金放置在滤纸上即可（注意：金属片上层保持干燥）。属片上层保持干燥）。3.导线联通电流计
6、后导线联通电流计后,用夹子直用夹子直接接触金属片待示数稳定后，接接触金属片待示数稳定后，读取读数。读取读数。实验用品：实验用品：Cu片，片，锌片，镁条，滤纸，锌片，镁条，滤纸，培养皿，食盐水，灵敏电流计培养皿，食盐水，灵敏电流计 组成原电池的反应物的氧化还原能力组成原电池的反应物的氧化还原能力。决定决定原电池输出电能能力的原电池输出电能能力的因素因素 装置设计的合理性。装置设计的合理性。其它因素（自己上网查找资料）其它因素（自己上网查找资料）决定性因素锂锂(离子离子)电池电池正极正极:LiCoO2负极负极:金属锂金属锂(嵌入石墨内嵌入石墨内)电解质电解质:能传导锂离子的固体电能传导锂离子的固体
7、电解质解质 海洋电池海洋电池 以铝为电池负极，金属（以铝为电池负极，金属（Pt、Fe）网）网为正极，为正极，海水为电解质溶液，海水为电解质溶液，海水中的海水中的溶解氧与铝反应产生电能溶解氧与铝反应产生电能。科学家把正极。科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构，以增大表面积，制成仿鱼鳃的网状结构，以增大表面积，吸收海水中的微量溶解氧。吸收海水中的微量溶解氧。负极负极:4:4Al-12eAl-12e-=4Al=4Al3+3+正极正极:6 6H H2 2O+3OO+3O2 2+12e+12e-=12OH=12OH-(可用于海上标志灯可用于海上标志灯)环保环保节节能能体体积积小小容容量量大大 你希望将来可以拥有一块你希望将来可以拥有一块什么样的电池呢？什么样的电池呢？上网查阅资料，寻找一块你上网查阅资料，寻找一块你 比较感兴趣的电池，并指出它还比较感兴趣的电池，并指出它还有什么不足之处，以及你希望它有什么不足之处，以及你希望它如何改进。如何改进。作业作业