6.1 制作简单的化学电池 (共21张PPT含视频) 2022-2023学年高中化学人教版(2019)必修第二册

(共21张PPT)
课前准备
一、用品：
锌片2个、铜片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸、乙醇、导线、电流计、烧杯2个、废液缸、洗瓶。
锌皮、铅笔芯（代替石墨棒）、MnO2和碳粉混合物、KOH溶液、纸巾、音乐芯片、药匙、手套。
小黑板、白板笔、磁扣、卡片。
二、分工情况：
6人为一小组，组长主持合作学习和实验分工。
科学实验室
延迟符
延迟符
制作简单的化学电池
——基于项目式学习探究活动
任务一 选择合适的反应
选择依据：
能量转化角度
【思考】哪个反应有可能产生电流？为什么？
C+CO2 2CO
HCl+NaOH=NaCl+H2O
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
高温
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
物理小贴士：
电流是电子的定向移动。
——释放能量
反应类型角度——氧化还原反应
任务一 选择合适的反应
【质疑】为什么在Zn和H2SO4反应的过程中，没有电流产生呢？
【信息支撑】氧化剂与还原剂直接接触，还原剂失去的电子直接给氧化剂，电子的转移是无序的，不能形成定向移动。
核心问题：
将氧化反应、还原反应分开进行
任务二 设计装置
【活动1】利用所给实验用品，将 Zn+2H+ =Zn2++H2↑反应释放的能量转化为电能，画出装置图。
【资料卡片1】
在溶液中失电子能力的不同两个导体材料，会形成电势差。在闭合回路中，电子自发的从易失电子的材料向难失电子的材料移动。
实验用品：
锌片2个、铜片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸、乙醇、导线、电流计、烧杯。
【活动2】依据画出的装置图进行实验，观察能否产生电流？如果不能，如何改进，继续尝试。
要求：
1.可尝试多组装置，及时记录操作和现象。（每组一位实验记录员）
2.更换溶液时，先将电极片冲
洗擦拭，防止残留。
3.小组合作完成，时间5min。
任务二 设计装置
实验用品：
锌片2个、铜片、石墨棒、塑料棒、稀硫酸、乙醇、导线、电流计、烧杯。
【活动3】展示交流
证 据 推 理
装置 现象 微观实质
任务三 原理探究
1.展示设计的装置并描述现象。
2.谁失电子？
3.谁得电子？在哪里得？
4.电流是如何产生？
【活动3】展示交流
证 据 推 理
装置 现象 微观实质
任务三 原理探究
Cu上有气泡产生
Zn逐渐溶解
电流表指针
发生偏转
Zn失电子
H+得电子
电子 Zn → Cu
1.展示设计的装置并描述现象。
2.谁失电子？
3.谁得电子？在哪里得？
4.电流是如何产生？
阳离子→ Cu
阴离子→ Zn
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
阳离子
阴离子
SO42-
发生溶解
产生气泡
原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
外电路
内电路
e- e-
任务三 原理探究
I
【活动3】展示交流
结合实验事实，说一说构成原电池需要哪些条件？它们的功能是什么？
任务三 原理探究
原理
微观过程
现象
电极产物
电极反应物
失电子场所
电子
导体
离子
导体
得电子场所
装置
（负极材料）
（正极材料）
【活动4】依据铜锌硫酸原电池的原理和装置，构建原电池的通用模型。
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
SO42-
e- e-
模型构建
原理
微观过程
现象
电极产物
电极反应物
失电子场所
电子
导体
离子
导体
得电子场所
装置
氧化产物
失电子
还原剂
还原产物
得电子
氧化剂
阳离子
阴离子
（负极材料）
（正极材料）
电子移动方向
原电池工作模型
模型构建
如图所示,电流表指针发生偏转,同时A极质量减少,B上有气泡产生，C为电解质溶液,说法错误的是( )
A. B极为原电池的正极
B. A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸
C. C中阳离子向A极移动
D. A极发生氧化反应
【针对训练】
负极
正极
C
任务四 改进与制作
【思考】基于铜锌硫酸原电池，为了提高电池效率，我们可以从哪几个方面改进？
【模型应用】
更换电极材料
优化电子导体
优化离子导体
更换氧化还原反应
任务四 改进与制作
稀硫酸
Zn
Cu/C
C
Zn
稀硫酸
X
任务四 改进与制作
糊状
Zn
X
干电池的前世今生
KOH
NH4Cl
C (MnO2)
任务四 改进与制作
【材料】锌片、铅笔芯（代替石墨棒）、MnO2和碳粉混合物、
KOH溶液、纸巾、音乐芯片、药匙、手套。
【活动5】动手制作一节简单的化学电池
温馨提示：1.纸巾用于包裹MnO2和碳粉混合物
2.在混合物上滴加几滴KOH溶液，带好手套
展望未来
锂离子电池
氢氧燃料电池
石墨烯电池
太阳能电池
能量是可以相互转化的
能量转化需要一定的装置
能量的转化是有条件的
化学能转化为电能
原电池
电极材料 电子导体
离子导体 电极反应物
总结提升
化学反应与能量变化
实践活动
1.利用家庭材料，制作不同类型的电池。
2.查阅资料，了解电池的研发，撰写科研小论文。