盐桥原电池教学中的思考与交流 盐桥原电池教学中的留给的思考与交流
原电池装置探究:盐桥的作用
摘 要:
高中化学中,盐桥这一概念的引入让教师和学生觉得很突然,本文从原电池的反应原理入手,以学生的探究为前提,层层深入,引出盐桥的概念,让学生浅显易懂。
师们对使用盐桥的双液电池存在的疑惑比较多,夏老师将学习中的问题做了一个认真总结,可见夏老师是教学中的有心人。请老师们来读一读。 夏老师对盐桥原电池的分析比较细致深入,从化学知识的层面对出现的现象进行了分析解释。论述的道理基本能说明问题。应该从更深的层面思考一下,教材为何要引入盐桥?仅仅是为了得持续稳定的电流吗?盐桥只是研究电化学问题的一种实验室操作方法,是为了说明问题设计的一种直观的模型,作为电源没有实际应用的价值。在这里教材的编写意图并不是将盐桥作为一个化学知识介绍给学生。而是为了帮助学生建立起一个正确的一般原电池概念。 盐桥原电池教学中的思考与交流
【本课小结】本节课我们通过实验又一次认识了原电池,进一步学习了原电池的工作原理,认识了一种新的装置——盐桥以及它在原电池装置中的作用,在原有基础上改进了实验装置,通过盐桥的使用使我们能够得到持续稳定的电流,在原电池中设置盐桥不是一个普通的技术改进,而是对旧的思维模式的一个质的突破。过去认为氧化剂、还原剂只有在直接接触、相互作用才能发生电子转移,而现在,是使氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同区域之间通过特定的装置(盐桥)实现了电子的定向转移,为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。在上新课前我们清楚地认识到了电池给我们生活带来了很大的方便,但是如果我们对报废的电池使用后随便丢弃,又会对我们的地球家园引起严重的污染,我希望大家在对电池逐步的学习认识过程中,树立一种环保意识,珍爱我们环境,爱护我们共同的家园。
【思考探究】
1、盐桥
提示:盐桥是一倒插的U型管,盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
2、盐桥的作用
提示:(1)使整个装置构成闭合回路,代替两溶液直接接触,使之产生横稳电流
(2)平衡电荷。
3、在必修2曾经学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢?
提示:由于锌片与CuSO4溶液直接接触,反应一段时间后,难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原,一旦有少量铜在锌片表面析出,指示向外输出的电流强度减弱,当锌片表面完全被铜覆盖后,反应就终止了,也就无电流再产生。
4、有盐桥装置的原电池为什么能够持续、稳定的产生电流?
提示:当有盐桥存在时,随着反应的进行,盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液,使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原电池不断地产生电流。
5、从原电池装置中取出盐桥,为什么就不会产生电流了?
提示:盐桥中的盐溶液是电解质溶液,能使两个烧杯中的溶液连成一个通路。取出盐桥,由于Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液,使ZnSO4溶液因Zn2+增加而带正电;同时Cu2+获得电子成为金属铜沉淀在铜片上,使CuSO4溶液因SO42-,相对增加而带负电。这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片,造成不产生电流的现象。 6、对带有盐桥的原电池中正极所在池子中电解质溶液的选择
(1)原电池中负极与电解质溶液中的阳离子反应。
(2)原电池中负极失电子转移的正极,电解质溶液中的阳离子到正极上得电子。
(3)盐桥和导线都不能传递电解质溶液中的阳离子。
(4)带有盐桥的原电池中正极所在池子中电解质溶液必须是含有发生还原反应的阳离子的电解质溶液。
夏老师对盐桥原电池的分析比较细致深入,从化学知识的层面对出现的现象进行了分析解释。论述的道理基本能说明问题。应该从更深的层面思考一下,教材为何要引入盐桥?仅仅是为了得持续稳定的电流吗?盐桥只是研究电化学问题的一种实验室操作方法,是为了说明问题设计的一种直观的模型,作为电源没有实际应用的价值。在这里教材的编写意图并不是将盐桥作为一个化学知识介绍给学生。而是为了帮助学生建立起一个正确的一般原电池概念。
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