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课件网) 化学能转化成电能 实验活动6 一、实验目的 1.理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用,体会化学的价值。 2.认识原电池的构成要素及其作用。 二、实验用品 1.试剂:锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。 2.仪器:导线、烧杯、电流表。 三、实验方案设计 1.将电极材料用导线直接与电流表连接,观察是否有电流产生。 2.将电极材料插入电解质溶液中,观察实验现象。 3.将不同电极材料制成不同的原电池装置,根据实验现象确定正、负极。 四、实验方案实施 1.电极材料的实验 (1)按图用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,使锌片与铜片接触,观察电流表指针是否发生偏转;用石墨棒代替铜片进行上述实验。观察并记录实验现象。 电极材料 电流表指针是否发生偏转 实验结论 锌片、铜片 否 没有电解质溶液,不能发生原电池反应 锌片、石墨棒 否 (2)按如图所示的装置做实验,记录实验现象并解释原因。 实验装置 实验现象 实验结论 锌片溶解,表面产生无色气泡 锌的还原性比H2的强,溶液中的H+直接得到Zn失去的电子生成H2 ①锌片溶解,表面产生无色气泡; ②铜片表面无明显变化 铜的还原性比H2的弱,不能置换出H2,电子不能在溶液中移动,锌的电子不能转移到铜片,H+只能在锌片表面被还原成H2 ①锌片溶解,表面产生无色气泡; ②石墨棒表面无明显变化 石墨为惰性材料,不能置换出H2,电子不能通过溶液转移到石墨棒,H+只能在锌片表面被还原成H2 2.原电池实验 按如图所示的装置进行实验,选择不同的电极材料,以及稀硫酸、导线和电流表,组装原电池,试验其能否产生电流,记录实验现象并解释原因。 实验材料 实验现象 实验结论 Zn、Cu、 稀硫酸 ①锌片溶解; ②铜片不溶解,表面产生无色气泡; ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至铜片表面,产生电流,溶液中的H+在铜片表面获得Zn失去的电子生成H2 Zn、石墨、 稀硫酸 ①锌片溶解; ②石墨棒表面产生无色气泡; ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至石墨棒表面产生电流,溶液中的H+在石墨棒表面获得Zn失去的电子生成H2 Cu、石墨、 稀硫酸 铜片不溶解,电流表指针不偏转 铜的还原性比H2的弱,不能发生氧化还原反应,没有电子转移,因而不能产生电流 五、问题和讨论 1.结合实验,分析组装原电池的操作注意事项。 提示:电极材料活动性不同,且能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应;电极用导线连接或直接接触。 2.根据以上实验,说明原电池的工作原理。 提示:原电池工作时在负极和正极上分别发生氧化反应和还原反应,电子从负极通过导线流向正极,溶液中的阳离子(H+)从负极移向正极,阴离子从正极移向负极,构成闭合回路产生电流,使化学能转化为电能。 3.结合实验,分析原电池的构成条件或要素。 提示:①原电池反应是自发的氧化还原反应;②有两个活动性不同的电极;③将两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中;④形成闭合回路。 4.能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片 为什么 提示:能。铁的金属性强于铜的,作原电池的负极,溶液中存在自发的氧化还原反应,能构成原电池。 『链接高考』 (2023·浙江1月选考)关于反应2NH2OH+4Fe3+ N2O↑+4Fe2++ 4H++H2O,下列说法正确的是( ) A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子 B.H2O是还原产物 C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物 A 解析: 由上述分析可知,生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A正确;反应中H2O既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;NH2OH中N元素的价态升高,H、O元素的价态不变,故NH2OH只作还原剂,C错误;Fe3+→Fe2+得到电子,在原电池中Fe2+为正极产物,D错误。 『实验专练』 1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是( ) A.④⑦ B.③④⑤ C.②④⑧ D.①⑤⑥ A 解析:①中只有一个电 ... ...
