原创原电池
原电池工作原理

原电池工作原理一、概述原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个或者多个不同金属的电极和电解质组成。
当电解质中存在化学反应时,电极上的电子会发生迁移,从而产生电流。
本文将详细介绍原电池的工作原理。
二、原电池的构成1. 电极:原电池由两个电极组成,分别称为阳极和阴极。
阳极是电池中电子的出口,而阴极是电子的入口。
常见的阳极材料有锌、铝等,而阴极材料则有铜、银等。
2. 电解质:电解质是连接阳极和阴极的介质,它通常是一个可导电的溶液。
电解质中存在化学反应,使得电子能够在阳极和阴极之间传输。
3. 电池壳体:电池壳体用于保护电极和电解质,并提供结构支持。
通常由金属或者塑料制成。
三、原电池的工作原理原电池的工作原理基于化学反应。
以下以锌-铜原电池为例,来说明原电池的工作过程。
1. 阳极反应:在锌-铜原电池中,锌是阳极。
当电池连接外部电路后,锌会发生氧化反应,将锌离子(Zn2+)释放到电解质中。
同时,锌原子失去两个电子,成为离子态。
锌(Zn)→ 锌离子(Zn2+)+ 2电子2. 阴极反应:在锌-铜原电池中,铜是阴极。
当电池连接外部电路后,铜离子(Cu2+)会从电解质中吸收两个电子,并在阴极上还原成铜原子。
铜离子(Cu2+)+ 2电子→ 铜(Cu)3. 电子流动:在阳极和阴极之间,电子会通过外部电路流动,从阳极流向阴极。
这个电流可以用来做功、驱动设备等。
4. 离子传输:为了维持电荷平衡,离子也会在电解质中传输。
在锌-铜原电池中,锌离子会在电解质中向阴极迁移,同时铜离子会在电解质中向阳极迁移。
5. 反应速率:原电池的工作原理还与反应速率有关。
反应速率取决于电极和电解质的性质,温度以及电池的设计等因素。
四、原电池的应用原电池广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用:1. 电子设备:原电池被广泛用于电子设备,如手持游戏机、遥控器、闹钟等。
它们提供便携式的电源。
2. 汽车:原电池也被用作汽车的起动电池。
它们能够提供足够的电流来启动发动机,并为车辆的电子设备供电。
《原电池实验的深入探索——寻找自制理想电池的最优实验方案》

高中化学·人教版选修四《化学反应原理》第四章《原电池实验的深入探索》说课稿佛山市顺德区李兆基中学黎秀梅一、教材背景分析(一)教材分析本节实验课在教材中没有直接呈现,以高二年级所使用教材(人教版)选修四《化学反应原理》第四章“电化学基础”中第一节第二节知识为基础,针对原电池应用而设计的实验改进探究课。
本节实验课的内容在教材第四章的首页被指明其重要性——化学能与电能的相互转换则必须通过一定的装置。
装置设计的合理性,对于能量的转换效率至关重要。
因此,非常有必要开展这一节实验课。
同时,尽管已经接触了很多次单液原电池和双液原电池,但是并未真正从本质上理解为什么要引入双液原电池,仅仅停留在增强电池稳定性方面,而不知道U型管盐桥双液原电池的电流很小,并不具有实际应用意义。
而且,第一节第二节内容均未介绍离子交换膜在电池中的作用,恰恰这几乎是近三年全国一高考卷电池装置中均涉及到膜。
所以,通过本节课自制膜电池,可以补充教材中关于膜实验的空白。
(二)学情分析高二学生已掌握简单原电池的工作原理,具备初步设计简单实验的能力,但是对实际生活中带膜的化学电源、电解池、工业生产问题缺乏知识迁移能力,也就是缺乏科学创新思维和实验综合分析能力以及从宏观实验到微观探析的推理能力。
因此,本节课对学生思维能力的培养非常有必要。
(三)教评目标●教学目标:①通过对原电池实验的创新改进,加深对与原电池工作原理的认识,提高学生的设计实验能力和创新能力,发展科学探究与创新意识核心素养。
②利用数字化实验仪器,将微观发生的反应可视化,结合数据曲线,初步形成分析推理、对比归纳能力,发展宏观辨识与微观探析核心素养。
③通过探究原电池如何提供稳定持续电流的过程,了解科学探究的步骤和方法。
在自主探究与交流互动中,培养求真务实,勇于探索的科学态度。
●评价目标:①通过对原电池工作原理的微观本质的讨论和点评,诊断并发展学生对原电池本质的认识水平(物质水平、微粒水平)。
[原创]原电池原理doc高中化学
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[原创]原电池原理doc 高中化学研习教材重难点研习点i 原电池的基础知识1 •概念:把化学能转化成电能的装置2 •构成条件:(1) 具有活动性不同的两种电极材料 (金属和金属或金属和非金属 ) (2) 与电解质溶液接触(3) 有导线相连组成闭合回路,或具备将化学能转化成电能的条件。
3•电极名称及电极反应负极:较爽朗金属,电子流出的极,发生氧化反应正极:不爽朗金属(或非金属,导体),电子流入的极,发生还原反应 【领会•整合】原电池的正负极的判定方法(1) 由组成原电池的两极电极材料判定。
一样是活动性较强的金属为负极,活动性较弱 的金属或能导电的非金属为正极。
(2) 依照电流方向或电子流淌方向判定。
电流是由正极流向负极;电子流淌方向是由负 极流向正极。
(3) 依照原电池里电解质溶液内离子的定向流淌方向判定。
在原电池的电解质溶液内, 阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
(4) 依照原电池两极发生的变化来判定。
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正 极总是得电子发生还原反应。
(5) 依照现象判定。
溶解的一极为负极,增重或有气泡放出的一极为正极。
4.工作原理:较爽朗金属发生氧化反应, 电子由较爽朗金属通过导线流入不爽朗金属,溶液中氧化性较强的阳离子在不爽朗金属上得到电子被还原。
失电子,沿翹錘有电谎产生【推广•引申】1、 自发进行的氧化还原反应,理论上可组成原电池2、 原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数3、 电解质溶液中的离子定向移动 (阴离子移向负极、阳离子移向正极 ),跟外电路共同 组成闭合回路。
【迁移•体验】典例1 :如以下图所示的装置,在盛有水的烧坏中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘 细丝,使之平稳•小心地从烧杯中央滴入CuS04溶液.片刻后可观看到的现象是〔 〕二g氫化反应还原反应丽棒原电池A•铁圈和银圈左右摇摆不定 B •保持平稳状态不变C.铁圈向下倾斜 D .银圈向下倾斜研析:铁圈和银圈两种活动性不同的金属相互连接组成闭合回路,放入CuS04溶液中,构成了原电池,爽朗金属铁作负极失电子生成FW+进入溶液中质量减轻:Fe -2e- = Fe2+,电子传给了银圈,溶液中的Cu2+在银圈上得电子生成铜单质而增重:Cu2+ + 2e- = Cu,因此铁圈向上倾斜,银圈向下倾斜,选D。
《原电池原理》范文

《原电池原理》范文电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和介质电解质组成,电解质可以分成液态电解质和固态电解质两种。
电池的工作原理是通过离子在电解质中的移动和电化学反应,产生电流。
电流的流动是由电子在电极之间的移动所形成的。
电池的正极是电化学反应中氧化还原反应的正极途径。
负极则是反应中的还原反应的负极途径。
正极由活性物质、集流体和导电体组成,活性物质一般采用金属氧化物或金属盐溶液。
负极由金属、活性物质和集流体组成。
在电池中,正极和负极之间通过电解质进行离子传导,形成一个完整的电路。
当电池接通外电路时,正极的反应即开始进行。
正极的活性物质释放出电子,并将其注入外电路,从而导致正极中形成正离子。
而负极则由外电路中的电子进行反应,吸收正离子,并将其与外电路中的电子结合形成还原物质。
这样,正负极之间的电位差就形成了一个电势差,从而推动电子在外电路中流动。
电池工作的过程是一个动态的过程。
随着电池的使用,正极的活性物质会逐渐耗尽,负极的反应物质也会逐渐减少。
当反应物质耗尽后,电池就无法继续提供电能。
电池的使用范围非常广泛,从小型手持设备到大型发电厂都可以使用电池作为电源。
电池在日常生活中被广泛应用于手提式设备、电子产品、交通工具等领域。
随着技术的发展,电池的续航能力和稳定性得到了大幅提升,为人们的生活和工作带来了极大的便利。
总之,电池作为一种将化学能转化为电能的装置,通过电化学反应将化学能转化为电能来推动电子在电池中的流动。
电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应来形成电势差,从而产生电流。
电池的使用范围广泛,为现代社会提供了重要的能源支持。
原电池创新实验案例

原电池创新实验案例
嘿,朋友们!今天咱来讲讲原电池创新实验案例,这可超级有趣哦!
咱先来说说一个简单的例子,就像把铜片和锌片放进稀硫酸里,哇塞,神奇的事情就发生啦!这不就形成了一个原电池嘛。
那如果我们把柠檬拿来代替稀硫酸呢?你能想象那会是啥样吗?这就好比是在平常的生活里找到了一个特别的魔法材料。
我记得有一次和小伙伴一起做实验,我们突发奇想,要是把几种不同的金属片组合起来会怎样呢?于是我们就开始捣鼓,就像一群好奇的探险家在寻找宝藏一样。
结果呢,哎呀,那个电流的变化真的让我们兴奋得不行!“哇,这太神奇了吧!”我们都忍不住叫起来。
再给你们讲个更厉害的,有人竟然用盐水和金属丝做出了原电池!这不是像变魔术一样吗?这就好像是在一堆平淡无奇的东西里突然变出了惊喜。
想想看,生活中那些普通的东西,在我们的创意和探索下,居然能发挥出这么大的作用,这难道不令人惊叹吗?
还有哦,有一次我们尝试把原电池和小灯泡连接起来,当小灯泡亮起来的那一刻,那种成就感简直爆棚!“哇塞,我们成功啦!”大家都欢呼雀跃。
在这些实验过程中,我们不断尝试新的方法,就像在未知的领域里勇敢闯荡。
每一个新的发现都让我们雀跃不已,每一次的失败也让我们更加坚定要找到答案。
这不就是科学的魅力所在吗?
所以啊,原电池的创新实验真的有无穷的乐趣和惊喜等着我们去挖掘,去探索!不要害怕失败,大胆地去尝试吧,你一定会收获满满的!。
自制化学原电池

自制化学原电池
化学原电池是一种简单的电池,可以通过一些常见的材料来制作。
这种电池产生的电流是由化学反应产生的,因此这种电池也被称为“化学电池”。
制作化学原电池的材料包括:铜片、锌片、酸、铜线、电池盒等。
步骤如下:
1. 将铜片和锌片分别插入电池盒中,铜片和锌片之间相隔一定
距离,两个片子不得接触。
2. 向电池盒中加入酸,酸可以使用白醋或硫酸等,不过硫酸会
腐蚀性强,需要小心使用。
3. 将铜线分别与铜片、电池盒连接起来,将锌片也用铜线连接
到电池盒。
4. 完成后,在铜片和锌片之间产生电势差,电流就会通过电路
流动,从而实现了自制化学原电池的制作。
需要注意的是,由于化学原电池是一次性电池,因此在电池耗尽后需要及时更换电池,否则电池可能会漏液,造成损坏。
总之,制作化学原电池是一种简单有趣的实验,能够锻炼学生的实践动手能力和科学探究精神。
- 1 -。
原电池的制作方法

原电池的制作方法原电池是一种化学电池,通过将正极和负极之间的化学反应将化学能转化为电能。
原电池有多种类型,包括锌碳电池、碱性干电池、铅酸蓄电池等。
在这里,我们将介绍10种制作原电池的方法,并提供详细的描述。
1. 锌碳电池的制作方法锌碳电池是最常见的原电池之一。
要制作锌碳电池,需要以下材料:- 锌板- 石墨棒(或其他形状的碳材料)- 电线- 电解质:10%左右的氢氧化钾溶液或者是明矾溶液制作步骤如下:- 将锌板与石墨棒相互交错排列,将它们分别定位在容器的两端,并与电线相连。
- 将电解质倒入容器中,直至液体达到铁丝的高度即可。
锌板将作为负极,石墨棒将作为正极,氢氧化钾溶液将作为电解质。
在装配完成后,将会产生电流,并从电极流过电线。
锌很快被溶解,而产生氢气的同时放出电子,通过电线流向石墨棒作为正极。
溶解出的锌离子也流向石墨棒,并由碳材料吸收电子和氢离子,产生电化学反应。
2. 碱性干电池的制作方法碱性干电池又称为干电池,是最常见的原电池之一。
它是一种用碳材料、铜和锌制作的半卷筒形容器。
要制作碱性干电池,需要以下材料:- 石墨棒- 锌盘- 铅盘- 电解质:氢氧化钾和氢氧化钠的混合物- 纸板制作步骤如下:- 在锌盘底部放入一块铅圆片,并用钳子将其夹紧。
- 将石墨棒放入铅圆片中心,并将其固定在纸板上。
- 在石墨棒周围放入氢氧化钾和氢氧化钠的混合物。
- 在锌盘上方放入一层纸板。
在装配完成后,碱性干电池就可以产生电流。
锌很快地溶解,同时产生氢气,并通过电线流向石墨棒。
溶解出的锌和氢氧化钾反应,同时石墨棒吸收碳酸盐离子,产生化学反应,从而使碱性干电池产生电能。
3. 铅酸蓄电池的制作方法铅酸蓄电池是一种重要的电池,它是由正极、负极和电解液组成的。
要制作铅酸蓄电池,需要以下材料:- 铅盘(正极)- 铅-钙合金盘(负极)- 塑料容器- 硫酸电解液制作步骤如下:- 将铅盘和铅-钙合金盘放入塑料容器内,然后将它们与电线连接。
原电池的原理

原电池的原理原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。
原电池是将化学能转变成电能的装置。
所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。
组成原电池的基本条件:1、将两种活泼性不同的金属(或导电单质)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。
3、要发生自发的氧化还原反应。
原电池工作原理原电原电池池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
原电池的电极的判断:负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强金属的一极。
正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。
在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。
原电池的判定:(1)先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
原电池应用(1)制造各类电池原电原电池池,一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。
又称化学电池。
由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。
它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。
广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。
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负极: Zn-2e- =Zn2+
④ (∨ )
正极: 2H++2e- =H2↑ 总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极: Fe-2e - =Fe2+
⑤ (∨ )
正极: Cu2++2e- =Cu
总反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu
(不可以)
溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动? Zn
负极 静电作用 Zn2+ H+ SO42正极
【演示实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀 硫酸中有何现象?
实验现象:
铜片上有气泡产生
问题探究
1.铜片上产生什么气体?
Zn
Cu
有人说H2是由铜和稀硫 酸在这种特定的条件下反应 产生出来的。这种想法正确 吗? 2H+ + 2e-=H2↑
稀硫酸
2.铜片上的电子从何来?
3.如何检验电子的流动?
电流计
正极
阴离子
Cu
Zn2+
2+ Zn Zn2+ Zn2+
Zn2+
Zn2+
内电路: 阳离子
负极
电池发明的小故事
1791年他在解剖时在实验 室将悬有去了皮的青蛙腿的 铜钩挂在铁架台上,当青蛙 碰到铁杆时,发现蛙腿会有 肌肉抽搐的现象。伽伏尼认 为动物的组织会产生电流, 而金属是传递电流的导体。 他从独特的角度认为电 流是由两种不同的金属产 生的,经过一系列的实验, 终于在1800年成功研制 了世界上第一个能产生稳 定电流的电池(见右图)。
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为
Z>Y>X>W ________________
3:市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭 粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用 之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑 料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现 有大量铁锈存在。 1) “热敷袋”是利用 铁被氧化 放出热量。 2)炭粉的主要作用是 与铁屑、氯化钠溶液构成 。 原电池,加速铁屑的氧化 3)加入氯化钠的主要作用是 氯化钠溶于水、形成 。 电解质溶液 4)木屑的作用是 使用“热敷袋”时受热均匀。
1.如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐 变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、 C应是下列各组中的哪一组( D ) G A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4
A
B
B、A是铜,B是锌,C为稀硫酸 C、A是铁,B是银,C为AgNO3溶液 D、A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液
C
2. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线 连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
构成电极(活泼的为负极)
3、电解质溶液 4、构成闭合回路
试 一 试
1、 判断下列哪些装置构成了原电池?若不是, 请说明理由;若是,请指出正负极名称,并 写出电极反应式.
① (× ) ② (× )
负极: Zn-2e-=Zn2+ ③ (∨ ) 正极: 2H++2e-=H2↑ 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑
原电池
电池发明的小故事
(意大利生物 学家伽伏尼)
1791年他在解剖时在实 验室将悬有去了皮的青蛙 腿的铜钩挂在铁架台上, 当青蛙碰到铁杆时,发现 蛙腿会有肌肉抽搐的现象。 伽伏尼认为动物的组织会 产生电流,而金属是传递 电流的导体。
【演示实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸, 有何现象?
原理:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 锌片上有气泡产生
↗
Zn
-
Cu
Zn2+
H+ H+ 稀硫酸
Zn-2e- = Zn2+
2H+ + 2e-=H2↑
问题探究:使电子定向移动形成电流
应该具备哪些条件?
1、前提:自发进行氧化还原反应(有电子转移)
Cu- Zn原电池中Zn片换成Ag片能形成原电池吗 ? `
Ag
Cu
稀硫酸 (不可以)
2、电子为什么会定向移动(动力)?
电子定向移动的动力:两极有电势差
条件:两种不同的金属 (或一种金属与石墨)作电极,电 解质溶液 下面的装置能形成原电池吗 ?
(不可以)
(可以)
3、电子要定向移动还需什么条件? 整个装置形成电流的闭合回路 电灯Βιβλιοθήκη Zn - 负极正极
Cu
原电池的构成条件: 1、能发生自发的氧化还原反应
2、两种活泼性不同的金属(或一种金属和另一种非金属导体)
(意大利生物 学家伽伏尼)
Zn
Cu
(法国物理 学家、化学 家伏特)
稀硫酸
铁 棒
铜 棒
有下列材料:Al条(2片),Cu条(2片),电线, 水果(西红柿),电流计等,请设计能使电 流计转动的装置.
活动与探究
根据Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原电 池,画出示意图,写出电极反应。
问题解决