第六章 实验活动6 化学能转化成电能

1、实验活动6化学能转化成电能【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。【实验步骤】1.电极材料的实验(1)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。解释所观察到的现象。电极材料电流表指针是否发生偏转解释锌片、铜片_没有 溶液，不能发生原电池反应锌片、石墨棒_否否电解质实验装置实验现象解释锌片 ，表面产生_锌的还原性比H2 ，溶液中的_直接得到Zn失去的电子生成_锌片 ，表面产生_铜片_铜的还原性比H2 ， 置换H2，H在锌片表面被 成_锌片_，表面产生_

2、石墨棒_石墨为惰性材料，不能置换H2，H在锌片表面被 成_(2)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。溶解无色气泡强HH2溶解无色气泡弱还原H2表面无明显现象溶解无色气泡表面无明显现象还原H2不能2.原电池实验按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。实验材料实验现象解释Zn、Cu、H2SO4锌片_铜片 溶解，表面产生_电流表指针_锌 的电子通过导线转移至 产生电流，溶液中的_在铜片表面获得 生成_Zn、石墨、H2SO4锌片_石墨棒表面产生_电流表指针_锌 的电子通过导线转移至_ 产生电流，溶液中的 在石墨棒表面获得 生成_溶解不无色气泡偏转失去铜片表面H电子H2溶解无色气泡偏转失

3、去石墨棒表面H电子H2Cu、石墨、H2SO4铜片 ，电流表指针_铜的还原性比 弱， 发生氧化还原反应， 电子转移，因而不能产生电流不溶解不偏转H2不能没有【问题讨论】1.根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素。提示(1)工作原理：负极失去电子发生氧化反应，电子通过导线流入正极，溶液中的离子在正极上得到电子发生还原反应(2)构成要素：化学反应：自发进行的氧化还原反应。装置条件：a.活动性不同的电极，b.电解质溶液，c.形成闭合回路。2.指出原电池实验中铜锌原电池的电极名称，并写出电极反应和电池总反应。提示Zn：负极，Zn2e=Zn2；Cu：正极，2H2e=H2；电池总反应：Zn2H=Zn2

4、H2。3.在原电池实验中，若锌片、铜片接触，插入硫酸溶液，能否观察到电流？提示不能4.将原电池实验中锌-石墨原电池中的锌片换成铁片，能否形成电流？若能产生电流，写出电极反应和电池总反应。提示能产生电流。负极：Fe2e=Fe2；正极：2H2e=H2；电池总反应：Fe2H=Fe2H2。1.(2019大连学考)某小组为研究原电池原理，设计了如图所示装置。下列叙述正确的是A.a和b不连接时，铁片上会有H2产生B.a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为Cu22e =CuC.a和b用导线连接时，电子由a流向bD.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色12跟踪训练解析a和b不连接时，铁片

5、直接在溶液中与硫酸铜发生反应，不会产生氢气，A项错误；a和b用导线连接时，构成原电池，铁比铜活泼，铁为负极，则电子由b流向a，铁片上发生的反应为Fe2e=Fe2，B、C项错误；无论a和b是否连接，铁片均会溶解，都生成Fe2，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，D项正确。122.(2019河北武邑中学高一月考).现有两个反应：a.NaOHHCl=NaClH2Ob.Cu2Ag=2AgCu2(1)根据两反应本质，判断它们能否设计成原电池：_。如果不能，说明其原因：_。12a不能，b可以a是非氧化还原反应，没有电子转移解析能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的氧化还原反应，否则不能设计成原电池。(2)如果可以

6、，则写出正、负极材料，电极反应式及反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)，电解质溶液名称。负极：_，_，_。正极：_，_，_。电解质溶液：_。12解析根据Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu应为负极，失电子被氧化，正极可为石墨棒、Ag等，正极上Ag得电子生成Ag，电解质溶液为AgNO3溶液。CuCu2e=Cu2氧化反应石墨棒(或Ag、铂、金等，任选一种)2Ag2e=2Ag还原反应硝酸银溶液Ot1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_，溶液中的H向_移动；t1时，原电池中电子 流动方向发生改变，其原因是_。.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。12e=NO2H2O正极 Al在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应解析正极上 得电子发生还原反应，故电极反应式为2H e=NO