基于数字化实验的原电池研究

人教版高中化学教材的必修2和选修4中都有关于原电池原理的内容,分别介绍了单液原电池和双液原电池的工作原理。借助数字化实验装置,利用微电流传感器探究了两种原电池装置,丰富了课堂教学。     

铜锌稀硫酸原电池实验的改进

1.实验改进的目的通过改进铜电极来增强原电池的实验效果.2.实验用品反射式化学投影仪,投影用电解槽及支架,自制投影检流计,漆包线铜丝(r=1mm,1=10cm),干电池的负极锌皮,3%～5%的稀硫酸.     

化学实验探究中双液原电池装置的应用

利用双液原电池装置把还原反应区域和氧化反应区域分开,通过排除外在因素,或者体系里面的其他存在对氧化还原反应实验研究产生干扰的问题,保障学生“证据推理”的核心素养得到有效发展。本文通过实验设计,促进学生自主学习、自我思考能力,始终围绕氧化还原反应开展问题分析,进一步实现电化学学习目标。     

苏教版选修4“原电池工作原理”教学设计

以"水果电池"视频引入,复习单液原电池工作原理,根据反应"Zn+Cu2+=Zn2++Cu"学生自主设计单液原电池,通过观察实验现象发现问题,学生提出疑问,师生共同讨论,找到解决方法——架设盐桥。最后学以致用,根据自发进行的氧化还原反应设计原电池。     

基于数字化实验探究盐桥在原电池中的应用

正在苏教版高中化学选修4"原电池"一节中,教材介绍了盐桥,大多数学生无法理解其作用。笔者在教学中,以教材内容为基础,利用中学数字化实验技术,与学生一起探究盐桥在原电池中的应用。数字化实验是一种新型的实验技术,在新课程理念的指导下,可帮助教师和学生实时、快速、准确地设计和实施中学化学中的部分实验,开展定量的科学探究。该技术的实验器材主要包括:数据采集器、应用软件及各类传感器、计算机等。     

学科核心素养视角下原电池的深度学习

“原电池”位于人教版化学选择性必修1《化学反应原理》第四章第一节,电能是继化学能与热能之后的第三种能量转化,涉及内容既有学科交叉又与生活密切联系,更是氧化还原反应的延伸与应用,还是后续学习电化学知识的基础,起到了承前启后的作用。     

铜锌原电池作为原电池基本模型的局限及其突破

铜锌原电池作为学生学习原电池的基本模型,不具备原电池工作原理的普适性,从而导致师生对原电池的理解存在诸多困境.对北京市某示范高中的158名高一学生进行测试发现:绝大部分学生认为"电极材料必然活泼性不同","电极材料的不同是产生电势差的本质原因",学生对原电池工作原理的理解局限于铜锌原电池模型.基于此,构建了原电池认知的通用模型,并提出相应的教学建议.     

原电池实验条件探究

高中化学原电池实验其实验效果与电极材料纯度、硫酸溶液浓度、温度、电极面积、电极间距离、外电路中的电阻以及电极的表面状态有关;锌电极上产生气泡是由于在锌电极上同时存在Zn-2 e→Zn2 ,2H 2 e→H2,两反应竞争的结果。     

铜锌原电池实验的探究与改进

原电池实验是电化学教学中的重点,也是理解电化学知识的关键。在高一化学必修二第40～41页化学能转变为电能的探究活动中,按【实验2-4】的要求很容易做成原电池,但在实验时往往会出现以下问题:一是铜片上产生的气泡非常少,甚至几乎见不到,但锌片上却产生大量气泡;二是产生的电流非常微弱,电流表的指针一摆而过,供电时间短暂。产生这些问题主要是由于电池的电流密度大小与电极的表面积、极板之间的距离和介质等因素有关,同时电极的极化作用会使电极的放电反应变得迟钝,从而影响电池的工作时间。为此,笔者对该实验进行了反     

基于双液原电池的钢铁电化学腐蚀实验研究

针对钢铁电化学腐蚀课堂演示实验的一些问题与异常现象,文中从电极电势的角度理论分析了析氢腐蚀与吸氧腐蚀的竞争关系,并探究钢铁发生析氢腐蚀与吸氧腐蚀的体系pH临界条件,解释了演示析氢、吸氧腐蚀出现异常现象的原因.在此基础上利用双液原电池改进了钢铁电化学腐蚀发生装置,使析氢、吸氧腐蚀可以单独进行,避免演示过程中异常现象的出现...     

氢氧燃料电池的教材表述对原电池教学的启示

学生在学习锌铜原电池时常对Zn片电子为什么转移到Cu片上产生困惑,通过与氢氧燃料电池教材叙述对比发现,造成这种困惑的主要原因是由于教材没有给出“锌铜原电池为何能够引发”的叙述导致的;建议在锌铜原电池教学中,除了强调Cu电极的导电性,还应赋予Cu电极“催化剂”的角色,以解决学生的困惑;提出微观探析基础之上的微观探析思想。     

基于学科核心素养的锌铜原电池的改进研究

锌铜稀硫酸原电池是高中阶段认知原电池的启蒙性实验。文中对其进行深层次的探究和创新设计:①采用石蜡处理锌片解决了单液锌铜稀硫酸原电池的实际现象和理论现象不一致的困惑。②通过对琼脂盐桥的创新设计,知道水果泥也可以用来做盐桥。③采用吸水性较好的生活用品,如脱脂棉、滤纸、纸巾、毛巾、纱巾等材料成功制作微型化的锌铜原电池。这些改进避免了锌铜稀硫酸原电池实验在教学中应用的不便,具有操作简易、制作周期短、成本低、实验效率高等特点,且在探究中学生的化学学科素养得以培养。     

基于数字化实验 学习化学抽象原理——以高中“化学腐蚀和原电池腐蚀速率比较的实验探究”教学为例

在课堂中引入“数字化实验”仪器,学生通过小组合作、设计方案、分组实验、探究“化学腐蚀速率和原电池腐蚀速率的大小”。运用压力传感器和常用的仪器药品设计出两个简单易行的实验方案,在具支试管中测量锌粒在化学腐蚀和原电池腐蚀中产生气体的压强,从压强—时间的曲线变化,得出“原电池腐蚀速率大于化学腐蚀速率”这一结论,并通过概念迁移、数据处理,定量计算出两者速率比。用简单的实验体现抽象的原理,培养学生科学探究和创新的能力,用压强表征反应速率,培养学生知识迁移和应用的能力。