化學(xué)：41《原電池》備課組-文庫(kù)吧
2024-12-29 11:23 本頁(yè)面
【正文】 一 科目四 提出問(wèn)題： 上圖是我們?cè)诒匦?2中學(xué)習(xí)過(guò)的將鋅片和銅片置于稀硫酸 的原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時(shí)間稍長(zhǎng) 電流就很快減弱，因此不適合實(shí)際應(yīng)用 。 這是什么原因造 成的呢？有沒(méi)有什么改進(jìn)措施？ 造成的主要原因 ：由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡，把銅極跟稀硫酸逐漸隔開(kāi)，這樣就增加了電池的內(nèi)阻，使電流不能暢通。這種作用稱(chēng)為極化作用。 一、對(duì)鋅銅原電 池工作原理的進(jìn)一步探究 為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書(shū) P71圖 41）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？ 硫酸銅 硫酸銅 此電池的優(yōu)點(diǎn)： 能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。 鹽橋制法： 1)將熱的瓊膠溶液倒入 U形管中 (注意不要產(chǎn)生裂隙 )，將冷卻后的 U形管浸泡在 KCl或 NH4NO3的飽和溶液中即可。 2)將 KCl或 NH4NO3的飽和溶液裝入 U形管，用棉花都住管口即可。 實(shí)驗(yàn)三（書(shū) 71頁(yè)實(shí)驗(yàn) 41） 實(shí)驗(yàn)探索 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 分析 ：改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？鹽橋在此的作用是什么？ 參考教材 72頁(yè) 第三段 有鹽橋存在時(shí)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有電流通過(guò)電路。 取出鹽橋，電流計(jì)指針即回到零點(diǎn)，說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò)。 鹽橋的作用： （ 1）使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。 由于鹽橋（如 KCl）的存在，其中陰離子 Cl向ZnSO4溶液擴(kuò)散和遷移，陽(yáng)離子 K+則向 CuSO4溶液擴(kuò)散和遷移，分別中和過(guò)剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進(jìn)行，一直到鋅片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+幾乎完全沉淀下來(lái)。 若電解質(zhì)溶液與 KCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，可用 NH4NO3代替 KCl作鹽橋。 （ 2）平衡電荷。 在整個(gè)裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是 靠離子遷移完成 的。 取出鹽橋， Zn失去電子形成的 Zn2+進(jìn)入ZnSO4溶液， ZnSO4溶液因 Zn2+增多而帶正電荷。同時(shí)，CuSO4則由于 Cu2+變?yōu)?Cu， 使得 SO42相對(duì)較多而帶負(fù)電荷。溶液不保持電中性，這兩種因素均會(huì)阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。 請(qǐng)同學(xué)們思考 ： 上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的？指出電池的正負(fù)極，并分別寫(xiě)出其中負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 負(fù)極（鋅片）： Zn－ 2e =Zn2+ （ 氧化反應(yīng) ） 正極（銅片）： Cu2+ +2e=Cu （ 還原反應(yīng) ） 電池反應(yīng) （ 總化學(xué)方程式 ） ： Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
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