2020_2021學(xué)年新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量實驗活動6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能課件新人教版必修第二冊

1、實驗活動6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?.1.理解氧化還原反應(yīng)在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能過程中的作用理解氧化還原反應(yīng)在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能過程中的作用, ,體會化學(xué)的價值。體會化學(xué)的價值。2.2.認(rèn)識原電池的構(gòu)成要素及其作用。認(rèn)識原電池的構(gòu)成要素及其作用?！緦嶒炂鞑募霸噭嶒炂鞑募霸噭科鞑钠鞑?_:_試劑試劑:_:_燒杯、導(dǎo)線、電流表、鋅片、銅片、石墨棒燒杯、導(dǎo)線、電流表、鋅片、銅片、石墨棒稀硫酸稀硫酸【實驗過程和結(jié)論實驗過程和結(jié)論】1.1.電極材料的實驗電極材料的實驗(1)(1)用導(dǎo)線將電流表分別與鋅片、銅片相連接用導(dǎo)線將電流表分別與鋅片、銅片相連接, ,使鋅片與銅片接觸使鋅片與銅片接觸, ,

2、觀察電流表觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn); ;用石墨棒代替銅片進行上述實驗。解釋所觀察到的現(xiàn)象。用石墨棒代替銅片進行上述實驗。解釋所觀察到的現(xiàn)象。電極材料電極材料電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)解釋解釋鋅片、銅片鋅片、銅片電流計指針電流計指針_(_(即即: :無無電子定向移動電子定向移動) )_鋅片、石墨棒鋅片、石墨棒電流計指針電流計指針_(_(即即: :無無電子定向移動電子定向移動) )不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)無電解質(zhì)溶液無電解質(zhì)溶液, ,不能發(fā)生不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng), ,無法形成無法形成原電池原電池(2)(2)將鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里將鋅片插入盛有稀

3、硫酸的燒杯里, ,觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象; ;再插入銅片再插入銅片, ,觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象; ;取出銅取出銅片片, ,插入石墨棒插入石墨棒, ,觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。2.2.原電池實驗原電池實驗如下表所示如下表所示, ,選擇不同的電極材料選擇不同的電極材料, ,以及稀硫酸、導(dǎo)線和電流表以及稀硫酸、導(dǎo)線和電流表, ,組裝原電池組裝原電池, ,試驗其能否產(chǎn)生電流試驗其能否產(chǎn)生電流, ,并作出解釋。并作出解釋。 【拓展探究拓展探究】如圖所示如圖所示, ,選擇鋅片和石墨棒為電極材料選擇鋅片和石墨棒為電極材料,cuso,cuso4 4溶液、導(dǎo)線和溶液、導(dǎo)線和電流表電流表, ,組裝原電池組裝原電池, ,試驗其能否產(chǎn)

4、生電流試驗其能否產(chǎn)生電流, ,并作出解釋。并作出解釋?！締栴}討論問題討論】1.1.根據(jù)以上實驗根據(jù)以上實驗, ,總結(jié)原電池的工作原理及構(gòu)成要素總結(jié)原電池的工作原理及構(gòu)成要素? ?提示提示: :原電池的工作原理為原電池的工作原理為原電池的構(gòu)成要素原電池的構(gòu)成要素: :必須有兩個活潑性不同的電極必須有兩個活潑性不同的電極; ;兩電極必須插入電解兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中質(zhì)溶液中; ;必須形成閉合回路必須形成閉合回路; ;必須發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。必須發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。2.2.能否用鐵片作為電極代替銅鋅原電池中的鋅片能否用鐵片作為電極代替銅鋅原電池中的鋅片? ?為什么為什么? ?提示提示:

5、:可以。鐵與銅的活潑性不同可以。鐵與銅的活潑性不同, ,且鐵可以與電解質(zhì)溶液稀硫酸自發(fā)地發(fā)生且鐵可以與電解質(zhì)溶液稀硫酸自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)。3.(20193.(2019揭陽高一檢測揭陽高一檢測) )已知金屬鋁既可以與強酸反應(yīng)已知金屬鋁既可以與強酸反應(yīng), ,又可以與強堿反應(yīng)又可以與強堿反應(yīng), ,有關(guān)方程式如下有關(guān)方程式如下: :2al+6h2al+6h+ +=2al=2al3+3+3h+3h2 2;2al+2oh2al+2oh- -+2h+2h2 2o=2 +3ho=2 +3h2 22alo某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究鋁電極在電池中的作用某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究鋁電極在電池中

6、的作用, ,設(shè)計并進行了一系列設(shè)計并進行了一系列實驗實驗, ,實驗結(jié)果記錄如下實驗結(jié)果記錄如下: :編號編號電極材料電極材料電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1 1mgmg、alal稀鹽酸稀鹽酸偏向偏向alal2 2alal、cucu稀鹽酸稀鹽酸偏向偏向cucu3 3alal、c(c(石墨石墨) )稀鹽酸稀鹽酸偏向石墨偏向石墨4 4mgmg、alal氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液偏向偏向mgmg5 5alal、znzn濃硝酸濃硝酸偏向偏向alal試根據(jù)表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題試根據(jù)表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題: :(1)(1)實驗實驗1,21,2中中alal所作的電極所作的電極

7、( (正極或負(fù)極正極或負(fù)極)_()_(填填“相同相同”或或“不相不相同同”) )。(2)(2)對實驗對實驗3 3完成下列填空完成下列填空: :鋁為鋁為_極極, ,電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式:_:_。石墨為石墨為_極極, ,電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式:_:_。電池總反應(yīng)方程式電池總反應(yīng)方程式:_:_。(3)(3)實驗實驗4 4中鋁作中鋁作_,_,理由是理由是_。寫出。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式鋁電極的電極反應(yīng)式:_:_。(4)(4)解釋實驗解釋實驗5 5中電流計指針偏向鋁的原因中電流計指針偏向鋁的原因_。(5)(5)根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)

8、極的因素:_:_ _ _?！窘馕鼋馕觥吭谙←}酸中在稀鹽酸中,mg,mg比比alal活潑活潑,mg,mg作原電池的負(fù)極作原電池的負(fù)極,al,al作原電池的正極作原電池的正極, ,電電流計指針偏向流計指針偏向al;al;在稀鹽酸中在稀鹽酸中,al,al比比cucu活潑活潑,al,al作原電池的負(fù)極作原電池的負(fù)極,cu,cu作原電池的作原電池的正極正極, ,電流計指針偏向電流計指針偏向cucu。由此可知。由此可知, ,原電池中電流計指針偏向正極。原電池中電流計指針偏向正極。在實驗在實驗3 3中電流計指針偏向石墨中電流計指針偏向石墨, ,由上述規(guī)律可知由上述規(guī)律可知, ,在該原電池中鋁作負(fù)極在該原電池

9、中鋁作負(fù)極, ,石石墨作正極。鋁失去電子被氧化成鋁離子墨作正極。鋁失去電子被氧化成鋁離子, ,鹽酸中的氫離子得到電子被還原為氫鹽酸中的氫離子得到電子被還原為氫氣。氣。該實驗的設(shè)計運用比較法探究鋁電極在原電池中的作用。實驗該實驗的設(shè)計運用比較法探究鋁電極在原電池中的作用。實驗1 1、2 2、3 3中電解中電解質(zhì)溶液相同質(zhì)溶液相同, ,電極材料不同電極材料不同; ;實驗實驗1 1和和4 4比較的是電極材料相同比較的是電極材料相同, ,電解質(zhì)溶液不同電解質(zhì)溶液不同; ;實驗實驗5 5與其他實驗比較的是電極材料和電解質(zhì)溶液都不同。通過這些結(jié)果可以與其他實驗比較的是電極材料和電解質(zhì)溶液都不同。通過這些結(jié)

10、果可以總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素?？偨Y(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素。根據(jù)電極材料及電解質(zhì)溶液的不同以及反應(yīng)的實驗現(xiàn)象作判斷根據(jù)電極材料及電解質(zhì)溶液的不同以及反應(yīng)的實驗現(xiàn)象作判斷, ,應(yīng)注意應(yīng)注意alal可與可與naohnaoh溶液反應(yīng)溶液反應(yīng),al,al在濃硝酸中鈍化等情況。在濃硝酸中鈍化等情況。答案答案: :(1)(1)不相同不相同(2)(2)負(fù)負(fù)2al-6e2al-6e- -=2al=2al3+3+正正6h6h+ +6e+6e- -=3h=3h2 22al+6hcl=2alcl2al+6hcl=2alcl3 3+3h+3h2 2(3)(3)負(fù)極鋁可以與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)負(fù)極鋁可以與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng), ,而鎂不與氫氧化鈉溶液而鎂不與氫氧化鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)al-3eal-3e- -+4oh+4oh- -= +2h= +2h2 2o o(4)(4)鋁在濃硝酸中被鈍化鋁在濃硝酸中被鈍