盐桥原电池
----原电池装置的优化探究
【知识目标】
1、在必修2的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足和改进。
2、通过探究引入盐桥原电池，理解构成盐桥原电池的条件，掌握电极反应式的书写。
3．了解盐桥原电池的功能与价值。
【过程及方法】
1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。
2、能对自已的探究学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。
【情感与价值观】
1、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。
2、体会化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。
【教学重点】
盐桥原电池的功能与价值
【教学难点】
由简单原电池到盐桥原电池的优化探究
【教学方法】实验探究、多媒体辅助教学
【教学用具】实验仪器：灵敏电流计、烧杯、导线、盐桥
实验药品：锌片、铜片、CuSO4溶液、ZnSO4溶液
【教学过程】
【引入】【投影】：我们来看一下这个装置，这是我们已经认识的简单铜锌原电池，在以前的学习中我们重点掌握的是它的工作原理，但是同学们不难发现以下问题：
【发现问题】放电时：Zn片上有红色物质析出；时间稍长，电流就很快减弱。
断开后：Zn与CuSO4仍能继续反应。
【提出疑问】这是什么原因造成的呢？
【找出原因】Zn与CuSO4溶液直接接触而发生反应，导致向外输出电流强度减弱，当Zn片完全被Cu覆盖，不再构成原电池，无电流产生。
【师】对于这样的装置，实际生活中用它做电源，不但效率低，而且电流很快减弱，所以不适合实际应用。今天我们就介绍一种性能更好的原电池-----盐桥原电池。
【板书】盐桥原电池
【制定改进方案】在原有装置的基础上进行改进，设计成能产生持续稳定电流的盐桥原电池。
【师】通过刚才的分析，我们知道解决问题的关键在于如何避免 Zn和CuSO4 溶液直接接触反应，下面请同学们分组讨论来解决这个问题。
【学生探究一】如何避免Zn与CuSO4溶液直接接触反应
【投影】展示学生改进装置
ZnSO4溶液 CuSO4 溶液
【师】该装置能产生电流吗？我们通过实验验证一下
【师】演示实验
【投影】现象：电流表指针不偏转（无电流通过）
【师】是的，没有把ZnSO4溶液和CuSO4 溶液连通起来，形成闭合通路，那么，下面我们需要解决的问题是如何形成闭合回路。请同学们分组讨论。
【学生探究二】如何形成闭合回路
学生甲：用导线（一边为为锌线，一边为铜线）
学生已：不行，离子不可能通过导线，无法形成闭合回路。
【师】引导：离子在什么状态下可以自由移动？
学生丙：溶液中离子可以自由移动，应该用电解质溶液连通，
【师】：由于液体具有流动性，我们把琼胶和电解质溶液混合在一起装入U型管中，这个仪器我们称之为盐桥，把它放入两溶液中，就形成这样的的装置。该装置就是盐桥原电池。
【投影】加入盐桥的的装置
【投影】盐桥中通常装有含琼胶的饱和KCl溶液。
【师】下面我们来验证该装置能否产生电流。
【实验验证】提示注意观察电流表指针变化情况
【投影】实验现象：盐桥存在时，电流表指针偏转；取出盐桥，电流表指针不再偏转
【师】让我们继续注意电流表指针的变化（停顿）
【投影】随着时间的延续，能产生持续稳定的电流
【师】有盐桥存在为什么能产生持续稳定的电流呢？
【师】【投影】【分析与总结】
原电池放电时，负极锌失电子形成锌离子进入溶液，使硫酸锌溶液带正电，正极硫酸铜溶液中的铜离子获得电子使SO42-相对增多，使溶液带负电，阻碍电子从Zn极流向Cu极，当有盐桥存在，盐桥中的氯离子会移向硫酸锌溶液，钾离子会移向硫酸铜溶液，使两溶液均保持电中性，从而使原电池产生持续稳定的电流。
【师】那么盐桥的作用是什么呢？（提问）
学生甲：构成闭合回路；
【师】那位同学补充一下？
学生已：通过盐桥中阴阳的移动，平衡两溶液的电荷。
【师】好，下面让我们一起来总结一下
【板书】盐桥的作用：
1、连通内电路，形成闭合回路
2、平衡电荷，保持溶液的电中性，从而使原电池不断地产生电流
【师】根据反应，我们能不能写出盐桥原电池的电极反应式呢？(提问）
【板书】盐桥原电池的电极反应式
【师】下面我们我们来总结一下盐桥原电池的工作原理（看装置分析）
【板书】盐桥原电池的工作原理（看装置分析）
【投影】 盐桥原电池的电极反应式
负极：锌片 Zn-2e- = Zn2+
正极：铜片 Cu2++2e--= Cu
总电极方程式：Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu
盐桥原电池的工作原理：
负极：还原性较强的物质，失电子，发生氧化反应
正极；氧化性较强的物质，得电子，发生还原反应
外电路；电子由负极流向正极，
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
【师】讨论到此，我们已经成功设计了盐桥原电池装置
【投影】盐桥原电池与化学电源的关系
【师】电池的发展日新月异，如今的干电池、新型电动汽车、笔记本外置电池、新型生物电池等等也是在此原理的基础上一步一步更新发展起来的。由此可见，科学上的一小步就是生活上的一大步，遇到问题，我们要勤思考，多动脑。下面我们通过练习巩固本节知识。
【课堂练习】
判断下列哪些装置构成了原电池？指出能持续供电的原电池。
A B C D
2、请利用：Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag 的反应原理，设计一个能产生持续稳定电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。
【课堂小结】
一、盐桥原电池
二、盐桥的作用
三、盐桥原电池的电极反应和总反应
四、盐桥原电池反应的原理
【课下探究】1、改进后的原电池装置有什么优点？
2、对我们有什么启示？
【板书设计】：
第一节：盐桥原电池
一、盐桥原电池
1、盐桥的作用
（1）形成闭合回路
（2）保持溶液的电中性
2、盐桥原电池的电极反应和总反应
负极：锌片 Zn-2e--=Zn2+
正极：铜片 Cu2++2e--= Cu
总电极方程式：Zn+ Cu2+=Zn2++ Cu
3、盐桥原电池的工作原理
课件16张PPT。盐桥原电池商水县第二高中 司严伟2盐桥原电池【发现问题】放电时：Zn片上有红色物质析出；时间稍长，电流就很快减弱【提出疑问】这是什么原因造成的呢？断开后：Zn与CuSO4仍能继续反应。
3盐桥原电池CuSO4 溶液【找出原因】Zn与CuSO4溶液直接接触而发生反应，导致向外输出电流强度减弱，当Zn片完全被Cu覆盖，不再构成原电池，无电流产生。4盐桥原电池在原有装置的基础上进行改进，设计成能产生持续稳定电流的盐桥原电池。一、盐桥原电池【制定改进方案】5盐桥原电池现象：
电流表指针不偏转【问题一】如何避免Zn与CuSO4溶液直接接触反应
6盐桥原电池【问题二】如何形成闭合回路
在U型管中装满含琼胶的饱和KCl溶液。
CuCuSO4溶液ZnSO4溶液盐桥7有盐桥存在时，电流表指针偏转
取出盐桥，电流表指针不再偏转【实验验证】 随着时间的延续，能产生持续稳定的电流有盐桥存在为什么能产生持续稳定的电流？88 SO42－Zn2+e－
e－SO42－Cu2+K+CuZnK+Cl－K+Cl－K+K+Cl－K+Cl－Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－Cl－Cl－【分析与总结】K+K+盐桥的作用：
1、连通内电路，形成闭合回路
2、平衡电荷，保持溶液的电中性，从而使原电池
不 断地产生电流9盐桥原电池
负极： Zn - 2e- = Zn2+
正极： Cu2+ + 2e- = Cu
总反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
盐桥原电池
电极反应：负极： 失电子，发生氧化反应
正极； 得电子,发生还原反应
外电路；电子由负极流向正极，
内电路：盐桥中的阴离子移向负极，
阳离子移向正极。盐桥原电池工作原理：10盐桥原电池原电池的应用和发展干电池装置1111新型电动汽车笔记本外置电池新型生物电池盐桥原电池121、判断下列哪些装置构成了原电池？指出能持续供电的原电池。(A) (B)
(C) (D)√√随堂演练盐桥原电池√13请利用：Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag 的反应原理，设计一个能产生持续稳定电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。原电池2、实 验 设 计14课堂小结一、盐桥原电池
二、盐桥的作用
三、电极反应式的书写
四、盐桥原电池的工作原理盐桥原电池15ZnSO4溶液CuSO4溶液课后探究：1、改进后的原电池装置有什么优点？
2、对我们有什么启示？盐桥原电池 真理的大海，让未发现的一切事物躺卧在我的眼前，任我去探寻。
牛顿（英国）
