高二化学原电池的设计与研究 新课标 人教

原电池的创新设计

整理课件小组成员及分工吴耀宁（组长）：分配工作，准备Vc泡腾片、橙子以及金属，整理数据，写报告；周盛泽：联系实验室，提供场所，电流表，准备醋、NaCl、杯子、工具等；孙慧中：准备电学有关知识，准备黄瓜、草莓；赵奕：查找资料，准备水果（如土豆、番茄、柠檬等），对报告进行改进。张司语：查找新型原电池的资料刘晋熙：准备原料、查找资料整理课件原电池种类水果电池（重在探究影响电流的因素）温差电池（比较新颖，一种尝试，重在思考）纸做的电池（研究方法独特，简便，新颖）

整理课件整理课件所用工具及原料工具：电流表、老虎钳、剪刀、小刀、水槽、杯子此外：吸铁石（检验是否是铁制品）原料：NaCl、Vc泡腾片、醋、黄瓜、土豆、西红柿、柠檬、橙子等电池锌皮及其中的碳棒、铝制瓶盖、铁钉、铜片等整理课件探究过程实验步骤：1、准备材料：电极（金属、碳棒）；电解质（水果、NaCl、醋、泡腾片等）； 电流表；导线；2、连接器材：Fe、Cu、NaCl溶液、电流表；整理课件探究过程3、读数、记录；4、改变电极插入溶液或水果中的深度、两电极间的距离、浸入电解质溶液中的面积等探究其对电流大小的影响，并记录数据；5、改变电解质或电极，重复上述实验，并记录数据进行比较，得到初步结论。整理课件整理课件实验记录整理课件负极材料正极材料电解质测得电流备注FeCuNaCl0.025mA橙子0.075mA0.1mA第二次将电极往橙子中插得更深了些柠檬0.15mA黄瓜0.04mA土豆0.05mA整理课件负极材料正极材料电解质测得电流备注FeCu泡腾片溶液（1片泡腾片）0.15mA电极相距较近0.13mA电极相距较远泡腾片溶液（2片泡腾片）0.3mA将电极浸得较深柠檬汁0.35mA将电极浸得较深醋0.24mA整理课件负极材料正极材料电解质测得电流备注ZnCVc浓溶液3.5mAAl土豆0.4mACu土豆0.17mA（为什么这也会产生电流？）整理课件疑问困惑

在回路连成之后，电流值有时会下降，有时会上下波动，是什么原因？

猜想：回路连成之后，由于受到各种因素的影响，导致原电池中的电阻不断改变，从而影响了电流的大小。整理课件收获体会1、我们总结了以下影响电流大小的因素：①电解质溶液的浓度大小：浓度越大电流越大。 解释：因水果大部分为酸性，含有H+，水果汁稀释后H+浓度变小而电流下降。②电极之间的距离：距离越小电流越大。 解释：两电极的距离越小，溶液中的电阻越小，因此电流明显变大。整理课件收获体会③水果中选择汁液较多且酸性较强的当电解质，产生的电流较大（如番茄、橙子、柠檬，本组实验得出柠檬效果最佳）。 解释：水果酸性较强且汁液较多的当电解质，电离出的H+较多，产生的电流变大。整理课件收获体会④电极与电解质溶液的接触面积：接触面积越大电流越大。解释：电极与电解质接触面积越大，接触机会越多，反应速率愈快，电流越大。

⑤电极的材料：负极越活泼电流越大。解释：金属活泼性相差越大，得到电流越大。整理课件控制变量，对照实验整理课件温差电池整理课件整理课件实验结果记录最大电流达到0.025mA.整理课件收获体会１、理论方面整个实验过程中，大家一直被疑问所围绕，甚至有组员怀疑温差电池的存在，认为其只是巧合，事后，我们上网查找了有关资料，对其有了一个大概的了解。整理课件实验原理温差电池是利用温差电现象，使热能直接转化为电能的装置。当两种不同的导体（或导电类型不同的半导体）交替连接起来，则当两接头的温度不同时，则两接头间有电动势产生。在金属中，这种效应较小，常用于测量温度。对于半导体，效应较大，可用来发电。单个温差电池电动势较小，若作为电源，一般将多个温差电池组成温差电堆，作为小功率电源。

整理课件对于疑问的部分解释1、为何铜充当负极，铁充当正极？猜测：这或许与金属的活动性无关，只是充当导体的作用（据有关材料显示，两种不同半导体效果会更好，显然这与我们所学习的原电池是不同的，甚至可以没有金属，所以谁是正极，谁是负极的论断在这儿已不成立。）。具体情况我们会进行进一步的探究，了解究竟会是什么因素影响正负极的确定。整理课件2、为何在铁（即受热端）上沾有适当硝酸钾溶液后，电流明显增大，且伴有“呲呲”声？猜测：“呲呲”声是水汽化发出的声音，前一问尚未解决，事后会向有关专家请教！整理课件纸做的电池整理课件所用工具及原料药品及材料：铁粉、硫酸亚铁、铜片、硫酸铜、锌片、硫酸锌、铝片、硫酸铝滤纸、剪刀、玻璃棒、烧杯、蒸馏水、胶头滴管、导线、电流表整理课件整理课件探究过程实验步骤：1、剪滤纸成如图的形状；2、配制溶液并将金属剪成小块；3、将金属分别放在滤纸的四块并滴加上相应的溶液；4、分别测电流（铝和锌；铝和铁；铝和铜；锌和铁；锌和铜；铁和铜），记录数据。整理课件整理课件实验记录整理课件负极正极电流(mA)备注AlZn0.010-0.017电流为何会慢慢变大？Fe0.002Al是正极？Cu0.025较正常，Al和Cu金属性相差最远，电流最大。ZnFe0.023有问题，理论上，Zn与Cu产生的电流应比Al和Cu的小，事实上不是的，为什么？Cu0.080FeCu0.035较正常金属活动性：Al>Zn>Fe>Cu整理课件数据分析Al-Zn0.017mAZn-Fe0.023mAFe-Cu0.035mA提问：Al-Zn以及Zn-Fe都相邻，电流仍有差异，什么原因？具有普遍性吗？仍待探究。金属活动性：Al>Zn>Fe>Cu整理课件疑问困惑

理论上，Zn与Cu产生的电流应比Al与Cu产生的电流要小，为什么事实上不是的？

猜想：影响电流大小的因素不仅仅是金属活动性表中的顺序，还有很多其他的影响因素，比如浓度、接触面积、压力大小等，不能仅凭其中一个因素盲目下结论。金属活动性：Al>Zn>Fe>Cu整理课件收获体会

1、滤纸电池的想法极其具有创新性，也是实验步骤大大简化，能够便捷且快速地进行控制变量的研究，也充分利用了滤纸的“性质”，容易吸“水”；2、实验中更加深层次地体会了控制变量法的“应用”，不仅仅在设计对比实验时要用到，分析实验结果时也应考虑到。整理课件刘晋熙：通过这次实践活动，我充分体会到了团结协作的力量，也感受到了科学探究所需的严谨，求实的精神和勇于质疑的宝贵品质，总之，受益匪浅。整理课件周盛泽：这次的实验是我们共同准备合作完成的，通过实验测量的数据，我了解到随着电解质中的深度，电流会增大。这次的经历另我提高了学习能力和团队合作精神，体会到团结协作的重要性。

整理课件张司语：我们可以自豪地说：从实验的准备，设计到动手操作，实验记录和最后的分析质疑全都是我们大家共同参与。每一次实验的优化，每一次金点字迸发时，每一次热烈的讨论中，我们都体会到思维的碰撞合作的乐趣，团结的力量。It’saperfectway!

整理课件孙慧中：

我最大的感受是虽然实验在与探究和创新，但是团结合作是很重要的。