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1、原電池改進(jìn)精品資料對鋅銅硫酸原電池實驗的探究摘要首先按課本上的操作步驟向?qū)W生演示高中化學(xué)課本必修2,第40頁2 -4實驗,然后對該實驗的成敗進(jìn)行了深入的分析,并把該實 驗分成了七步來探究,同時對實驗效果、優(yōu)缺點作出一定的評價, 最后進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞原電池實驗探究我向?qū)W生演示高中化學(xué)課本必修 2,第40頁2 -4實驗,如圖所示,觀察到的實驗現(xiàn)象是:銅片上產(chǎn)生很少氣 泡,甚至沒有氣泡產(chǎn)生,鋅片不斷溶解并產(chǎn)生 大量氣泡,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。雖然有電 流產(chǎn)生,形成了原電池,但銅片上的氣泡太 少,而鋅片上的氣泡太多。我向?qū)W生分析原電池的工作原理時,由 于實驗現(xiàn)象達(dá)不到理想的效果,缺乏實驗說服力,我講得
2、牽強,學(xué) 生聽得模糊,影響了學(xué)生理解原電池原理,教學(xué)效果多多少少受到 了影響,顯然就不是一節(jié)滿意的課。我?guī)е蓡枌υ搶嶒炦M(jìn)行了深 入的研究,同時做了一些實驗嘗試,下面就是我對該實驗的探究過一、先后分別把銅片和鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯中,銅片上 無任何實驗現(xiàn)象,鋅片不斷溶解并產(chǎn)生大量氣泡,電流表指針都沒 有偏轉(zhuǎn),說明沒有形成原電池,沒有電流產(chǎn)生。二、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接,導(dǎo)線中間接入一個電流表,平行插入盛有稀硫酸的燒 杯中,銅片上產(chǎn)生很少氣泡,甚至沒有氣泡產(chǎn)生,鋅片不斷溶解并產(chǎn)生大量氣泡,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),形成了原電池,產(chǎn)生了電流, 但銅片上的現(xiàn)象不明顯。三、用導(dǎo)線將鋅片和銅片直接連接,不用
3、 電流表,平行插入盛有稀硫酸的燒杯中, 銅片上產(chǎn)生較多氣泡。因 為沒有使用電流表,電阻變小,銅片上產(chǎn)生氣泡較明顯,但學(xué)生觀繕Big察時很有可能受到鋅片上大量氣泡的干擾。四、用導(dǎo)線將鋅片和粗 銅絲直接連接,也不用電流表,插入盛有稀硫酸的 U 型管中,如圖所示,銅絲上產(chǎn)生大量氣泡。使用U 型管來做實驗的優(yōu)點是有利于學(xué)生觀察銅上的氣泡,不受鋅上氣泡的干擾,再說粗銅絲上產(chǎn)生的氣泡比銅片上的氣泡集 中一些,也有利于學(xué)生觀察氣泡的產(chǎn)生。五、適當(dāng)降低鋅銅硫酸原電池中硫酸的濃度,采用5%-10 %的稀硫酸作電解質(zhì)溶液,用純度 高、表面光滑的鋅片作負(fù)極, 發(fā)現(xiàn)鋅片上的氣泡減少了,這說明了 鋅片上氣泡的多少跟硫酸
4、的濃度、鋅片的純度以及其表面光滑的程 度有關(guān)系,鋅片越純、越光滑、硫酸適當(dāng)稀,鋅片上的氣泡相對就 越少,銅片上的氣泡就越多。 六、用硫酸清洗鋅片表面,再把鋅片 浸入硝酸汞稀溶液中,使之汞齊化,(時間不要過長),然后將汞 齊化的鋅片作為原電池的負(fù)極,貝卩會觀察到在 負(fù)極鋅片上產(chǎn)生的氣 泡很少,因為氫在汞上的超電勢較大,不會釋放出氫氣。七、在兩個燒杯中分別放鋅片和鋅鹽溶液、銅片和稀硫酸,將兩個燒杯中的溶液用一個裝滿飽和電解質(zhì)溶 液的鹽橋連接起來,如充滿飽和 KCI溶液的 瓊脂,再用導(dǎo)線將鋅片和銅片聯(lián)接,并在導(dǎo) 線中串聯(lián)一個電流表(或發(fā)光二極管),如右圖所示,電流表指針 發(fā)生偏轉(zhuǎn)(二極管發(fā)光),鋅片上沒有氣泡產(chǎn)生,鋅片不斷溶解, 銅片上產(chǎn)生大量氣泡。該雙液原電池的優(yōu)點是能夠形成持續(xù)的、穩(wěn) 定的電流,操作簡單,只要把鹽橋取下,就沒有電流產(chǎn)生,也能避 免鋅片跟H接觸,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率比前面幾步設(shè)計的原電 池高。我們都知道化學(xué)電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng),當(dāng)氧化劑H2SO4和還原劑Zn直接接觸進(jìn)行反應(yīng)時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。要想把 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,就必須把氧化劑和還原劑分開,避免氧化劑H2SO4和還原劑Zn直接接觸,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同區(qū)域 進(jìn)行,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率就越高,同時需要在氧化劑和還原 劑之間架設(shè)導(dǎo)線橋梁使電子從還原劑區(qū)域流向氧化劑區(qū)域,若鋅
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