第六章 實驗活動6 化學能轉化成電能

1、實驗活動6化學能轉化成電能【實驗目的】1.理解氧化還原反應在化學能轉化成電能過程中的作用，體會化學的價值。2.認識原電池的構成要素及其作用。【實驗步驟】1.電極材料的實驗(1)用導線將電流表分別與鋅片、銅片相連接，使鋅片與銅片接觸，觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉；用石墨棒代替銅片進行上述實驗。解釋所觀察到的現(xiàn)象。電極材料電流表指針是否發(fā)生偏轉解釋鋅片、銅片_沒有 溶液，不能發(fā)生原電池反應鋅片、石墨棒_否否電解質實驗裝置實驗現(xiàn)象解釋鋅片 ，表面產生_鋅的還原性比H2 ，溶液中的_直接得到Zn失去的電子生成_鋅片 ，表面產生_銅片_銅的還原性比H2 ， 置換H2，H在鋅片表面被 成_鋅片_，表面產生_

2、石墨棒_石墨為惰性材料，不能置換H2，H在鋅片表面被 成_(2)按如圖所示的裝置實驗，記錄實驗現(xiàn)象并解釋原因。溶解無色氣泡強HH2溶解無色氣泡弱還原H2表面無明顯現(xiàn)象溶解無色氣泡表面無明顯現(xiàn)象還原H2不能2.原電池實驗按如圖所示的裝置實驗，記錄實驗現(xiàn)象并解釋原因。實驗材料實驗現(xiàn)象解釋Zn、Cu、H2SO4鋅片_銅片 溶解，表面產生_電流表指針_鋅 的電子通過導線轉移至 產生電流，溶液中的_在銅片表面獲得 生成_Zn、石墨、H2SO4鋅片_石墨棒表面產生_電流表指針_鋅 的電子通過導線轉移至_ 產生電流，溶液中的 在石墨棒表面獲得 生成_溶解不無色氣泡偏轉失去銅片表面H電子H2溶解無色氣泡偏轉失

3、去石墨棒表面H電子H2Cu、石墨、H2SO4銅片 ，電流表指針_銅的還原性比 弱， 發(fā)生氧化還原反應， 電子轉移，因而不能產生電流不溶解不偏轉H2不能沒有【問題討論】1.根據以上實驗，說明原電池的工作原理和構成要素。提示(1)工作原理：負極失去電子發(fā)生氧化反應，電子通過導線流入正極，溶液中的離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(2)構成要素：化學反應：自發(fā)進行的氧化還原反應。裝置條件：a.活動性不同的電極，b.電解質溶液，c.形成閉合回路。2.指出原電池實驗中銅鋅原電池的電極名稱，并寫出電極反應和電池總反應。提示Zn：負極，Zn2e=Zn2；Cu：正極，2H2e=H2；電池總反應：Zn2H=Zn2

4、H2。3.在原電池實驗中，若鋅片、銅片接觸，插入硫酸溶液，能否觀察到電流？提示不能4.將原電池實驗中鋅-石墨原電池中的鋅片換成鐵片，能否形成電流？若能產生電流，寫出電極反應和電池總反應。提示能產生電流。負極：Fe2e=Fe2；正極：2H2e=H2；電池總反應：Fe2H=Fe2H2。1.(2019大連學考)某小組為研究原電池原理，設計了如圖所示裝置。下列敘述正確的是A.a和b不連接時，鐵片上會有H2產生B.a和b用導線連接時，鐵片上發(fā)生的反應為Cu22e =CuC.a和b用導線連接時，電子由a流向bD.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色12跟蹤訓練解析a和b不連接時，鐵片

5、直接在溶液中與硫酸銅發(fā)生反應，不會產生氫氣，A項錯誤；a和b用導線連接時，構成原電池，鐵比銅活潑，鐵為負極，則電子由b流向a，鐵片上發(fā)生的反應為Fe2e=Fe2，B、C項錯誤；無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，都生成Fe2，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色，D項正確。122.(2019河北武邑中學高一月考).現(xiàn)有兩個反應：a.NaOHHCl=NaClH2Ob.Cu2Ag=2AgCu2(1)根據兩反應本質，判斷它們能否設計成原電池：_。如果不能，說明其原因：_。12a不能，b可以a是非氧化還原反應，沒有電子轉移解析能設計成原電池的化學反應必須是自發(fā)進行的氧化還原反應，否則不能設計成原電池。(2)如果可以

6、，則寫出正、負極材料，電極反應式及反應類型(“氧化反應”或“還原反應”)，電解質溶液名稱。負極：_，_，_。正極：_，_，_。電解質溶液：_。12解析根據Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu應為負極，失電子被氧化，正極可為石墨棒、Ag等，正極上Ag得電子生成Ag，電解質溶液為AgNO3溶液。CuCu2e=Cu2氧化反應石墨棒(或Ag、鉑、金等，任選一種)2Ag2e=2Ag還原反應硝酸銀溶液Ot1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是_，溶液中的H向_移動；t1時，原電池中電子 流動方向發(fā)生改變，其原因是_。.常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示。反應過程中有紅棕色氣體產生。12e=NO2H2O正極 Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al進一步反應解析正極上 得電子發(fā)生還原反應，故電極反應式為2H e=NO