原电池
课前准备:学生课桌上放有盛稀硫酸的玻璃缸、电流汁、锌片、铜片、导线。(两人一组)]
[上课]
师:工农业生产、国防、科研、日常生产中,常常使用哪些电池?××同学。[指定学生]
生(1):蓄电池、干电池、温差电池、氧化银电池、高能电池等。
师:××同学[指生(1)]参加区里少年科技站活动,因此他解得很多,讲得很好。
化学电池一般都是根据原电池原理制成的。为了更好地使用各种电池,并创造出更多更好的新电池,必须学习最简单的电池,也就是学习原电池的构造和它的工作原时。[板书:一、原电池]化学反应时常伴随着光、热这样一些现象。化学反应是否有电流效应呢?如果有的话,电流又是怎样产生的呢?我们一起做一个实验,请大家把书翻到154页(实验5-3)。大家都经过预习,具体操作不必多讲,做实验时请观察三个现象,并认真思考产生这些现象的原因,也可适当地展开一些讨论。第一,锌片、铜片平行插入盛有衡硫酸的玻璃缸里,仔细观察锌片上有没有气体?其次,拿导线把锌片、铜片连接起来,再看一看铜片有没有气体产生?锌片上现象有无变化?最后我们把锌片、铜片连接一个电流计、看看电流计的指针有没有偏转?实验结束以后,锌片和铜片用自来水冲洗冲洗,放在塑料烧杯里。盛衡硫酸的玻璃缸仍放在桌子上。下面大家开始做实验。[教师在黑板上画上原有电池示意图(图1)]
[学生边实验边开展讨论;教师边巡视边进行个别指导。]
注意!连接电流计时,铜片上的导线接在电流计刻有正0.6处,锌片上的导钱接在电池计刻有负的地方。[稍待片刻]好,全部结束,请大家迅速把锌片、铜片用水冲洗一下,放在塑料烧杯里,玻璃缸、电流计、烧杯都放在桌子的正上方。
现在我们请同学汇报一下,在实验时看到一些什么现象?××同学。[指定学生]
生(2):看到锌片上面有气泡,用导线连接起来,铜片上有气泡。
师:连接导线前后,锌片和铜片的现象各有什么不同?
生(2):连接导线前,锌片上有气泡,铜片上无气泡;连接导线后,锌片上气泡减少,铜片上出现比较多的气泡。
师:然后在导线中连接电流计,又看到什么现象?
生(2):电流计的指针有一些偏转。
师:锌片、铜片插入稀硫酸中,锌片有气泡产生,铜片上没有气泡产生,这是什么原因?×同学,[指定学生]你讲讲看。
生(3):锌的活动性大,所以有气泡;铜的活动性小,所以没有气泡产生。
师:大家想想,这样回答完整吗?×同学。[指定学生]
生(4):在金属活动性顺序表中,锌排在氢的前面,容易失去电子,能置换酸中的氢。
师:铜呢?
生(4):铜排氢的后面,不能置换酸中的氢。
师:在金属活动顺序表中,锌排氢的前面,锌的化学性质比氢活泼,锌原子易失电子给硫酸溶液中的氢离子。锌不断溶解,锌原子变成锌离子,氢离子得到电子变成氢离子。两上氢原子结合成氢分子,锌片上有气体即氢气逸出。[板书]现在再考虑:为什么锌片、铜片连接了导线以后,如果锌片很纯的话,锌片上的气泡很少。几乎没有,而铜片上的气泡却很多,什么道理?××同学。[指定学生]
生(5):锌被氧化成锌离子进入溶液,溶液中的氢离子从铜片获得电子,被还原成氢原子。
师:同学们能回家预习,很好。但回答问题要针对题意,经过思考后用自己的语言来回答。大家看到铜片上气泡很多,锌片上气泡少了,这是什么道理呢?。[指定学生]