空气电池结构设计论文范文-盘古文库

空气电池结构设计论文范文

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来源：盘古文库

作者：漫步者

2025-09-18

空气电池结构设计论文范文第1篇

1. 理解原电池的基本反应原理;

2. 掌握电极正负极的判断、能够写出电极反应式; 3. 学习原电池组成的条件; 4. 利用氧化还原反应设计原电池。【过程与方法】

通过对原电池组成条件的研究，学习归纳总结的方法。【情感态度与价值观】

培养学生认真完成实验、仔细观察现象、合理分析实验的科学态度。

二、教学重难点

重点：原电池的原理和原电池的组成。难点：原电池的原理和原电池的组成。

三、教学方法

主要采用讨论法并辅助以多媒体教学手段和实验。引导学生讨论、类比分析，从而归纳出原电池的概念和组成条件，并通过多媒体课件帮助学生理解两极的氧化还原反应原理。

四、教学过程

【新课引入】格林太太是一位非常美丽大方的夫人，她微笑的时候总是露出一口整齐的牙齿，其中有一颗是金色的，那象征着她的地位和财富，另一颗是钢的，那是一次车祸后留下的。令人不解的是，自从车祸换上那颗钢牙之后，格林太太就整天头疼，夜不能寐。医生找不出问题，连心理医生也爱莫能助，但是一位年轻的化学家找出了问题的症结，你知道化学家怎么解决了问题吗?你能为格林太太开出一张药方吗?

要想知道答案，我们一起来学习今天的内容。

上节课我们学习过化学能能够转化为热能、光能，能不能将化学转化为电能呢? 【实验展示】Zn，Cu放入稀H2SO4，用导线连接，记录现象。【生活动】观察并记录实验现象。

【师分析】(学案投影)Zn，Cu单独放入稀H2SO4，Zn片表面产生气泡，Cu片表面不产生气泡;用导线连接，发现Cu片表面产生气体的同时产生电流。说明生成新物质的同时，产生电流，可见化学能还可以转化为电能。这个装置称为原

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电池。我们今天就来一起探讨原电池。【板书】

原电池

一、原电池

1.定义：将化学能转化为电能的装置。【师引导】在这个装置中，为什么会产生电流? 【生回答】电子发生定向移动。【师引导】哪里的电子?

【生回答】Zn片Cu片上有能够自由移动的电子。

【师引导】电子从Cu片流向Zn片?还是Zn片流向Cu?为什么? 【生回答】Zn比Cu活泼，所以电子从Zn片流向Cu。

【师分析】(动画播放)从另一个角度讲，Zn的电势比Cu的电势高，它们之间存在电势差，就像水从高处向低处流动一样，故电子从Zn到Cu。那么为什么Cu表面产生气泡呢?

【生回答】溶液中的H+在Cu片表面得电子生产H原子，两两结合生成H2。【师提问】H元素由+1价的离子变成H2，为什么?发生什么反应? 【生回答】得电子生成H2，化合价降低，发生还原反应。

【师引导】有得必有失，则Zn失电子生成Zn2+，化合价升高，发生氧化反应。【师总结】(幻灯片播放)相当于Zn通过Cu将电子传递给溶液中的

H+，反应的实质是Zn和H+的反应氧化还原反应。只是一边发生氧化反应，另一边发生还原反应，将氧化还原反应分开进行，从而产生电子的定向移动，产生电流，这就是原电池的工作原理。

其中Zn片和Cu片在原电池中叫做电极。失去电子的一极叫做负极，得到电子的一极叫做正极。【板书】

负极：电子流出的一极，发生氧化反应 2.电极

正极：电子流入的一极，发生还原反应

【师强调】氧化反应在负极发生，失去电子;还原反应在正极发生，得到电子。【师引导】什么样的材料可以做电极? 【生回答】可以导电的物质，且活泼性不同。

【师总结】一般使用金属或者石墨电极。将一个氧化还原反应分在负极和正极进行才能形成原电池。

【练习】判断下列装置能否形成原电池。能够形成原电池的指出正负极，书写正负极反应，电池总反应。

【师引导】电解质溶液提供可以自由移动的阴阳离子，在内电路中形成闭合回路。

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所以要形成原电池有哪些条件? 【板书】

3.形成原电池的条件： (1)有自发进行的氧化还原反应 (2)活泼性不同的电极 (3)形成闭合回路 (4)溶液为电解质溶液

【师总结】只要有一个能够自发进行的氧化还原反应，在两极进行，形成闭合回路，且溶液为电解质溶液，就一定能形成原电池。

那么生活中哪些物质可以组成原电池呢?利用金属片和水果蔬菜能否组成原电池?

【生活动】组装水果电池。成果展示。

【师总结】水果中存在酸，可以与金属片反应，只要满足条件都可以组成原电池。【师引导】现在你能给格林太太开出药方了吗?

【师总结】原电池由自发行进的氧化还原反应;活性不同的电极;闭合回路和电解质溶液组成，原电池负极失去电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应。【作业布置】完成学案上的原电池设计和练习册上的习题【板书设计】

原电池

1.定义：将化学能转化为电能的装置。

负极：电子流出的一极，发生氧化反应 2.电极

正极：电子流入的一极，发生还原反应

3.形成原电池的条件： (1)有自发进行的氧化还原反应 (2)活泼性不同的电极 (3)形成闭合回路 (4)溶液为电解质溶液

空气电池结构设计论文范文第2篇

知识技能：通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。

能力培养：根据知识点的复习培养总结、归纳的能力，培养应用所学知识解决实际问题的能力。

科学思想：应用电化学的知识综合、归纳，理论联系实际。

科学方法：应用实验研究问题的方法。

重点、难点原电池与电解池的比较。

教学过程设计

教师活动

一、电化学知识点的复习【设问】

电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?

学生活动

回答：

原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。

很好，我们可以将电化学的知识归纳在网络图中，哪一个同学能够写出?

【投影】知识点的归纳，网络图

学生打出投影：

1.常见的电池

【设问】 ①构成原电池的材料是什么呢?

②原电池的原理是什么呢?

③它的原理与电解池有什么不同?

④常见的电池的类型?

看录像或投影：

回答：

①原电池是由金属与金属或非金属，电解质溶液构成的。

②原电池是由化学能转化为电能的装置。

③它的原理与电解池不同，因为电解池是由电能转化为化学能的装置。

④常见的电池有：干电池;蓄电池。

几种电池示意图：

【设问】

根据示意图你能说明电池的种类吗? 回答：

锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。

【设问】

①电池的两极各发生了什么反应?

②电池正、负两极应该如何确定?

它的两极与电解池的两极有什么不同点?

③在可逆电池中，充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理? 回答：

①活泼的金属为负极，发生氧化反应。

不活泼的金属为正极，发生还原反应。

②原电池与电解池的两极不相同，表现在：原电池活泼金属是负极，而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。

原电池两极金属的金属活动性必须不同，而电解池两极可以是惰性电极，也可以是金属电极。

③放电的过程是应用了原电池的原理，而充电过程应用了电解池的原理。

【讲解】

电池可以分为可逆电池和不可逆电池，比如：干电池、燃烧电池等都是不可逆电池，它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回，所以，称为不可逆电池。

【设问1】请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?

干电池的两极材料是什么?

电解质溶液是什么?

两极反应式如何书写?

总反应如何书写? 回答1：

如：锌-锰电池

两极材料是Zn、MnO2

电解质溶液是：NH4Cl

负极：Zn-2e=Zn2+

总反应：Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑ 【评价】纠正学生的错误，写出正确的反应。

【设问2】

还有什么实例呢?

两极材料是什么呢?

电解质溶液是什么呢? 回答2：

再如：锌-铜电池，负极-Zn，正极-Cu。

负极：Zn-2e=Zn2+，电解质溶液稀硫酸。

正极：2H++2e=2H=H2

总反应：2H++Zn=H2↑+Zn2+

什么是可逆电池呢?(看前面的图) 谁能写出两极反应式?

总反应式又如何书写呢?

(教师指导学生书写)

铅蓄电池是可逆电池

两极反应式：

负极：Pb-2e=Pb2+

总反应：

【练习】

书写两极反应式。

若有：

(1)铜、锌、稀硫酸 (2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀

(3)锌、铁放在食盐水中

(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O，正极则有大量的氢氧根生成)

(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子，在碱性条件下

根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。

板演：

(1)负极：Zn-2e=Zn2+

正极：2H++2e=2H=H2

(2)负极：2Fe-4e=2Fe2+

正极：O2+4e+2H2O=4OH- (3)负极：2Zn-4e=2Zn2+

正极：O2+4e+2H2O=4OH-

(4)负极：2H2+4OH--4e=4H2O

正极：O2+4e+2H2O=4OH-

总反应：2H2+O2=2H2O

正极：2O2+8e+4H2O=8OH-

【设问】

谁能够将燃烧电池小结一下呢? 回答：

在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：

负极发生氧化反应，化合价升高，失去电子; 总反应式为：两极反应的加合;

书写反应时，还应该注意得失电子数目应该守恒。

【评价】回答的很好。

燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是：

负极：化合价升高，失去电子，发生氧化反应;

正极：化合价降低，得到电子发生还原反应。

2.分析电解应用的主要方法和思路

【设问】

电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?

在电解时离子的放电规律是什么呢?

电解的结果：溶液的浓度、酸碱性有无变化? 回答：

通电前：电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。

通电后：离子才有定向的移动(阴离子移向阳极，阳离子移向阴极)。

放电规律：

阳极：

金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根

阴极：

Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+

溶液的离子浓度可能发生变化如：电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。

因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电，所以酸碱性可能发生改变。

请同学们看下列的归纳表格。

3.原电池、电解池、电镀池的判

断规律

(1)若无外接电源，可能是原电池，依据原电池的形成条件判断，主要有“三看”。

【设问】看什么呢? 回答：

看电极;看溶液;看回路。

【投影】

先看电极：两极为导体且活泼性不同，有一个先发生化学反应。再看溶液：两极插入电解质溶液中。

【设问】

这样就可以形成电池了吗? 回答：

不能。

对，还应该看回路：形成闭合回路或者两极板相接触。

【设问】

若有外接电源，两极插入电解质溶液，并有回路，可能是什么池? 回答：

是电解池。

【评价】不完全正确。(纠正后看投影)

(2)若有外接电源，两极插入电解质溶液，可能是电解池或者是电镀池。

【设问】为什么呢? 回答：

当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时，则为电镀池，其余的情况是电解池。

【评价】很好，根据电解液、根据阳极的电极材料，确定电解或电镀。

二、电化学的应用

1.原电池原理的应用

【设问】

请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据? 回答：

应用到实际中有：

(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极，用来判断电极金属活动性强弱。

(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。

(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化，判断放电、充电。

【投影】

【评价】学生总结的很好，看以下归纳。

根据学生的回答小结：

原电池原理的三个应用和依据：

(1)电极反应现象判断正极和负极，以确定金属的活动性。其依据是：原电池的正极上现象是：有气体产生，电极质量不变或增加;负极上的现象是：电极不断溶解，质量减少。

(2)分析判断金属腐蚀的速率，分析判断的依据，对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是：

作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。

判断依据：

(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极，金属活动性强。

(2)根据反应的速度判断强弱。

(3)根据反应的条件判断强弱。

空气电池结构设计论文范文第3篇

上完这节课，有以下几个想法：

第一，对于第一轮复习来说，讲解过于详细。虽然普通班学生对已学知识觉得陌生，但重拾学习信心是需时日和引导的，应该少讲多练，砸实基础。很明显，过于细致的讲解，占用了本该学生动手练习的时间，使整节课显得很仓促，时间分配很不合理，是不可取的，当然也不可能达到预期的复习效果。要改变这种面面俱到的复习方法，教师必须认真研究教材，大纲和考纲，认真研究近

三、四年的高考试题牢牢把握住大纲和考纲对各部分知识和能力的要求属于什么层次，熟悉考点，热点和题型，熟悉高考命题对知识点和能力的考察方式，根据学生对各部分知识的掌握情况，对各知识点进行适当筛选，做到有的放矢、主次分明、突出重点，克服复习过程的盲目性。

第二，用以往这种把知识一起复习完后统一练习的模式，效果不好。如果换成边讲边练的模式，把后面设计的巩固练习先直接拿出来做，由练习作为载体，逐步呈现复习内容，可能会提高复习效果。比如，开始就给出一组装置，让学生判断哪些能发生原电池反应，若能构成原电池，请判定出原电池正负极，并写出电极反应式。若不能，请分析原因。这样就把该复习的内容涵盖其中了，并且给了学生动手的机会，效果肯定比专门去讲原电池构成条件效果更好，学生的主动性更强。

第三，教学过程要注重落实，多让学生动手。比如让学生演板，画出装置图，书写电极反应式。只有让学生亲自动手，才能充分暴露他们在学习中存在的问题，这样教学才有针对性，对于学生易犯的错误，教师要认真剖析，学生的薄弱环节，要反复强化练习。教师要善于创设问题情境，充分调动学生积极性，让学生主动参与，使学生成为学习的主人。要根据教学内容选择不同的教学方法，课堂上要留给学生足够的时间进行思考性练习，及时巩固。

空气电池结构设计论文范文第4篇

一、教学目标：

1、会用柠檬等酸性水果制作电池

2、研究电如何流动

3、检验你的柠檬电池在不同条件下工作效果如何

二、教学用品：

鲜柠檬、铜片、铝片、发光二极管、剪刀、电池两端带鳄鱼夹的电线

三、教学过程：

1、引课

电在我们的现代生活中扮演着重要的角色，它也正驱动着现代社会。 (1) 电的两种类型：A 静电(干燥时产生的)

B流动的电：电荷从一个地方流到另一个地方所产生的现象。

(常用电路)

(2) 电的威力很大----闪电(雷击)

2、新授课

电池是一种便利的电储存器，用于驱动便携式电器。多数电池是由一个或多个小单位的电池，而这些更小单位的电池是由一些令人惊奇的材料制成的。

制作柠檬电池：根据柠檬电池教材的步骤来制作柠檬电池。

知识点：(Ⅰ)所有的电池都有三部件组成：

A：正极(铜片)----- “ +” B：负极(铝片)----- “-”

C：电解质。电解质的作用是把终端分开，充当电子载体。

(Ⅱ)电池是便利的电储存器，电池有各种形状和型号，但它们的工作原理都是将化学能储存起来并将其转化为电能。

(Ⅲ)所有的电池都含有液体，糊剂或固体电解质，正电极和负电极。电解质是酸，储存电子，正电极吸收电子，负电极发生化学反应，产生电子流。电池在与电器相连时，电子将由负极流向正极，产生电流。

(Ⅳ)当你用不同的水果或蔬菜制作电池时，你会发现水果或蔬菜越酸，电压就越高。

(2)将几个柠檬电池串联起来，再测验一下电量的大小，你发现什么?

注意：要将电池的正极与另一个电池的负极相连接，剩下的两极再分别与伏特表相连接。

3、课堂小结(巩固提问，做作业)

四、实验扩展

1、电池是产生电的最基本单位，电池的作用如同水泵，促使电子流动产生电，每种电池都有固定的电压。

2、电路畅通的两个条件：电流和电压

空气电池结构设计论文范文第5篇

(一)课题选择的依据、意义与实际应用方面的价值。

1、依据:随着经济的发展和社会的进步，人类生活的文明程度不断提高，人们的工作、学习、娱乐等活动更多地转入室内进行，一些城市病、现代文明病的发病率却在逐渐上升，其中室内空气质量差是一个主要因素，而人体、室内装饰、厨房油烟、家用电器是造成室内空气污染的主要源头。然而当今社会的人们都不会脱离这种生活环境，所以空气净化器的重要性会慢慢的被人们所重视。而在产品多样化层出不穷的市场中空气净化器的外观设计尤为重要。

2、意义：随着社会的进步，人们对生活的水平有了较高的要求。空气净化器作为环保小家电在外观的美观与功能上值得我深入的研究。

3、价值：本课题是针对环保方面的研究，拥有一个清新、洁净、自然舒适的生活、工作环境已成民生所需。而空气净化器正是消费速度增长较快的小家电之一。具有良好的市场前景。

(二)本课题在国内外研究的现状

1、国内：目前空气净化器在中国还处于发展初期，市场需求增长空间加大，企业机会也随之增多。全国有空气净化器企业200多家，国内空气净化器知名品牌有亚都和美的。空气净化器发展至今，先后经历了两代及4种类型的产品，第一代产品是利用过滤、吸附、磁化、静电吸尘、负离子等消除烟尘净化器。第二代产品是以产生臭氧、负离子为主要功能的空气净化器。

2、国外：对于空气净化器的研究已经趋于成熟，欧美品牌主要以瑞宝、伊莱克斯、飞利浦为代表，日系品牌有松下、夏普等。与其他家电产品集中在国美、苏宁等连锁卖场销售不同，空气净化器主要在大型商场销售。

(三)课题研究的内容及拟采的方法

1、空气净化器的外观重新规划进行设计分析。

2、制作空气净化器的材料选择及应用。

3、空气净化器的操作形式及人机范围。 2拟采的方法

(1)、文献收集法，多去阅读空气净化器研究的相关图书与文章，针对好的案例进行进一步的分析研究。

(2)、外出考察法，经常性的去家电商场进行调查，对现有的产品做深一步的了解，对现有产品的造型、功能做一个详细的调查。

(3)、调查分析法，做一个相对详细的市场调研，对适用群体的要求做一个详细的分析，从而进一步的完善自己的设计。

(四)、课题研究中的难点以及解决方法

1、主要难点

(1)、空气净化器在国内的应用相对还不十分广泛，市场产品样式相对较少，市场调查资源匮乏。 (2)、对于加工工艺、材料的认识的不足。

(3)、产品的特性、工作功率的大小的方面认识不足。 2解决方法

(1)、多从网络上搜集资料，去图书馆查阅相关书籍来弥补市场资源匮乏的不足。

(2)、多去网上查找相关方面的资料，对于材料的特征，加工工艺做进一步的了解或通过老师的指导介绍来完善该知识面缺乏的不足。

(3)、做一个详细的市场，去商场见到同类产品通过销售员的讲解来达到对产品特性，功率、使用

方法进一步了解。

(五)参考文献

空气电池结构设计论文范文第6篇

而对大范围的电池监控, 利用分层思想的网络结构, 在系统性能优化和安全设计会有更大的空间。

1 总体方案设计

本设计需要完成三层监控网络, 即网络层, 监控层, 现地层。网络层需要完成的任务是建立星形拓扑结构的网络, 实现PC与PC之间的数据传输;监控层需要完成的任务是完成从单片机到PC的数据传输, 还有在PC上的实时数据显示。现地层的主要任务是实现对电池数据的实时采集, 以及过限报警等。

如图1所示, 本设计采用星型拓扑网络结构采集数据, 电池监控板通过AD和传感器将电池参数采集到MCU中, 经过数据处理后, 电池监控板将数据通过RS485协议传送到上位机PC上;而上位机在建立连接后, 根据DSTP (data socket transfer protocol) , 各个从属PC将数据通过互联网, 将电池参数传到中心PC。

2 电池监控板 (主) 方案设计

如图2所示, 单片机控制AD采集经过的分压和滤波的电压信号, 在单片机内部完成统计处理和电流计算后, 将电压电流的数值通过RS485传送到上位机电脑;将电压数据与键盘设定的预设下限做比较, 如果电压低于预设下限, 则电池监控板报警;温度传感器将温度采集, 通过数码管显示。

3 电池监控板 (从) 方案设计

电池监控板 (从) 需要一种比电池监控板 (主) 更加精简, 成本更加低廉的设计方案。如图3所示, 电池监控板 (从) 通过AD采集电压信号, 经过统计分析处理与电流计算后, 将数据通过串口传送到上位机电脑。

4 性能分析

这种设计比之用CAN总线建网和ZIGBE E无线建网有着更加优越的地方, 优点如下。

(1) 更通用的网络接口;无论是485接口还是网络接口, 对电脑来说都容易找到相应的接口, 不用另外更新设备, 技术上也更容易实现。

(2) 更大范围的监控网络;相比ZIGBEE而言, 485网络作为一种有线网络范围更多。

(3) 更灵活多变的协议方式, 指网络层, 可以加入更多的加密算法, 协议可以自订, 更为灵活。

本设计采用的网络监控方案为电池监控系统提供了设计所需的基础, 并作为其工程应用的借鉴与判断。

5 结语

(1) 针对目前蓄电池组计划检修不能及时发现蓄电池可能存在的隐患的问题, 本文提出了运用单片机作蓄电池来参数在线检测的设想。在认真地研究了前人的工作的基础上, 本文设计并实现了蓄电池组状态在线检测系统, 经实践检验, 可以达到在线监测的目的。