《實驗化學(xué)》專題5電化學(xué)問題研究課題1原電池.一、背景材料分析

.（一）從現(xiàn)行教材看子課題1原電池實驗子課題2制作氫氧燃料電池子課題3金屬的電化學(xué)腐蝕拓展課題干電池的模擬實驗課題1原電池教材資料：鋅-銅-稀硫酸為材料的原電池。專題作業(yè)：從理論上分析用鋁-銅-氫氧化鈉為材料，能否形成原電池。《化學(xué)2》第39~40頁《化學(xué)教學(xué)》2007（10）4頁《化學(xué)教育》2007（2）53頁.（二）從學(xué)科指導(dǎo)看基本要求：通過原電池實驗，加深對原電池工作原理的認識。發(fā)展要求：能根據(jù)已知的電池總反應(yīng)式，判斷電池的正負極，書寫電極反應(yīng)式。說明：電極的極化作用對原電池產(chǎn)生電流的影響只作一般了解。課時安排：

1課時，（總2課時，制作氫氧燃料電池和析氫腐蝕、吸氧腐蝕擬放在第二課時）

.（三）從實驗視角看必修2第38頁“化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿幕顒优c探究”

一是電流微弱，

用靈敏檢流計檢測；

二是供電時間短暫，

電池的放電效率低；

三是鋅極板有大量氣泡，

干擾銅極板現(xiàn)象的觀察。

.（三）從實驗視角看選修3第12頁“原電池的工作原理活動與探究”克服了鋅極板有大量氣泡的現(xiàn)象

鹽橋能說明內(nèi)電路中離子的遷移

電流密度依然較小，不足以使小燈泡發(fā)亮

.提出課題——用更有說服力的實驗來證實具有實際價值的電池探究電池效率的因素，放大電池的電流密度，延長電池的工作時間，。。。。。。。.二、實驗基本原理.電子遷移正極負極Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+電池反應(yīng)

Zn+Cu2+=Zn2+

+Cu離子遷移外電路檢流計內(nèi)電路鹽橋ZnSO4溶液K+遷入Cl-遷入CuSO4溶液.實驗表明：電池的電流密度的大小與電極的表面積、極板之間的距離和介質(zhì)等因素有關(guān)；無論何種材料制作的原電池，電池的極化作用都是很強的，極化作用會使電極的放電反應(yīng)變得遲鈍，影響電池的工作時間，而去極化劑（如高錳酸鉀、重鉻酸鉀和過氧化氫等氧化劑）由于有效降低了電極的極化作用，提高了電池的放電效率。為此設(shè)計了如下圖的實驗裝置。.銅鋅原電池.三、實驗操作要點.1．裝置的組裝取一塊鋅片（6cm×3.3cm）和一塊銅片（6cm×3.3cm），兩者之間放一塊海綿（厚度2cm），用橡皮筋固定好，用導(dǎo)線把小燈泡（2.5V0.3A）和鋅片、銅片連接起來，插入放有50ml蒸餾水的100ml

小燒杯中，組裝這樣的裝置多個備用。

.2．催化劑的選擇

向三個裝置中分別加入10ml的稀硫酸，編號為甲乙、丙，觀察小燈泡是否發(fā)光。向甲裝置中加入5ml3%的雙氧水，振蕩溶液，記錄小燈泡發(fā)光的時間和亮度。向乙裝置中加入0.5g的重鉻酸鉀晶體，振蕩溶液，記錄小燈泡發(fā)光的時間和亮度。向丙裝置中加入0.5g的高錳酸鉀晶體，振蕩溶液，記錄小燈泡發(fā)光的時間和亮度。.2．催化劑的選擇

加入物質(zhì)小燈泡發(fā)光的時間小燈泡發(fā)光的亮度實驗結(jié)論5ml3%的雙氧水約6min燈絲亮重鉻酸鉀效果最好0.5g重鉻酸鉀約13min三者中最亮0.5g高錳酸鉀約4min較雙氧水亮.3．電極材料的選擇

電極材料：Zn－C（直徑1.1cm），與Zn－Cu對比溶液介質(zhì)：稀硫酸去極化劑：重鉻酸鉀晶體電極材料：Al－C（直徑1.1cm），與Al－Cu對比溶液介質(zhì)：稀鹽酸去極化劑：重鉻酸鉀晶體按照上述實驗裝置和操作方法進行實驗，觀察現(xiàn)象。

.3．電極材料的選擇

電極材料電解液小燈泡發(fā)光的亮度實驗結(jié)論Zn－C稀硫酸亮，可照明碳電極優(yōu)于銅電極Al－C稀鹽酸亮，可照明.4．溶液介質(zhì)的選擇

Zn－C－NaOH：小燈泡不亮，檢流計偏轉(zhuǎn)。Al－C－NaOH：小燈泡不亮，兩極有氣泡。電極材料：Zn－C（直徑1.1cm），Al－C溶液介質(zhì)：加入約10g氫氧化鈉固體去極化劑：重鉻酸鉀晶體按照上述實驗裝置和操作方法進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象。

.四、實驗注意事項.1．電解質(zhì)用濃硫酸或固體氫氧化鈉立即加水配制成溶液，由于它們?nèi)芙夥艧?，形成熱的介質(zhì)，加快了電