【学案】高中化学“双减“作业新方案综合实践活动——简易原电池的制作

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实践活动——简易原电池的制作

实践活动——简易原电池的制作

一、活动目标：

1.理解原电池的原理及结构、了解原电池的组成条件。

2.通过探究性合作学习，设计并优化实验方案，完成实验操作，学会合作、创新。

3.通过实验探究，培养思考、分析、讨论、归纳总结电化学知识，构建电化学思维模型。

二、活动背景：

1.电化学在教材中的地位：

电化学内容是高中化学的一个重要组成部分，具有很强的综合性、实践性和应用性。原电池是电化学的基础，高中化学人教版必修二第二章第二节《化学能与电能》中用经典铜锌原电池和水果电池实验，引出原电池，选修四第四章第一节和第二节也不同程度地呈现了原电池知识。通过教材中经典的实验，结合当下比较热门的铝空气电池，利用生活中常见物品可进行原电池实验，同时引入小彩灯和音乐盒，增加实验的趣味性。

2.化学电源在日常生活中的体现：

人们应用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制造了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的须要。在现代生涯、生产和科学研讨以及科学技巧的发展中，电池施展的作用不可取代，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。

三、活动形式

每组3-4人，自愿组合，每组推选一名组长。

四、实验步骤

1.配制100 mL、2 mol/L 氯化钠溶液。(含0.12 g NaOH)

2.制作原电池装置

(1)剪刀剪去铝制饮料罐上边缘

(2)砂纸打磨铝罐内部四周，洗净擦干

(3)剪刀剪取15×30 cm 纸巾或者滤纸

(4)不锈钢洗涤器弄成绒毛状

(5)纸巾或者滤纸包裹住不锈钢洗涤器，小心放进铝罐里

3.测量

(1)向铝罐中加入100 mL、2 mol/L氯化钠溶液，连接导线，用电流表和电压表测量电流和电压，记录数据，用小彩灯或者音乐盒测试，看彩灯是否变亮，音乐是否响起。

(2)与同学合作，把四个铝罐放在一起用导线串联起来，测量电压和电流，录数据，用小彩灯或者音乐盒测试，看彩灯是否变亮，音乐是否响起。

五、思考

1．本实验的实验原理是什么________？书写相关反应的电极反应式_______。

2．原电池的本质是什么_______？需要具备哪些条件_______？

六、展示、评价成果

1、除了探究不同电解质及浓度的影响外，还可以探究电极材料表面积的大小、电解质温度、电解质体积等对实验结果的影响

2、实验失败的小组分析失败原因，以及改进方式

3、小组间互评、教师评价

参考答案：

1．     电解质为碱性环境下氯化钠溶液，铝制品易拉罐中的铝作为负极失去电子和环境中的氢氧根结合成氢氧化铝，正极则是不锈钢洗涤器上负载的氧气得到电子成为氢氧根，整个装置组成一个铝空气电池     电极方程式如下：

负极：Al+3OH^--3e^-→Al(OH)₃

正极：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-

总反应：4Al+3O₂+6H₂O→4Al(OH)₃

2．     原电池的本质是氧化还原反应     构成原电池，需要具备以下几个条件：①形成闭合回路；②活泼性不同的电极；③电解质溶液；④有自发进行的氧化还原反应