苏教版选修六专题5 电化学问题研究课题1 原电池【市一等奖】

《实验化学》专题5电化学问题研究课题1原电池

原电池实验目的：１．了解常见原电池、燃烧电池的工作原理，认识电化学腐蚀中包含的化学知识。２．通过原电池实验，加深对原电池工作原理的认识，初步认识电池的极化作用。３．通过制作燃料电池，培养动手能力，加深对电池工作原理的认识。４．认识生活中常见电池的工作原理，体验化学与生活的密切联系。一、原电池实验实验过程

1．在锌片和铜片之间放一块海绵，用棉线或橡皮筋固定好。用导线把小灯泡和锌片、铜片连接起来，插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察发生的现象。2．一段时间后，向烧杯中加入1～2g高锰酸钾晶体（或重铬酸钾晶体，或5～10mL6%H202溶液），振荡，观察现象。3．改用Zn—C、Al—Cu为电极材料，分别与稀硫酸组合成原电池，按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验现象。原电池实验原电池实验实验现象１．用铜锌电极、铜铝电极，小灯泡不发光；伏特表、安培表指针能偏转

。２．用锌石墨电极，小灯泡微微发光２－３秒。３．往溶液中加入1～2克高锰酸钾晶体，再放入锌石墨电极，发现小灯泡会发出较明亮的光，而且持续的时间更长，约发光１０秒钟。

实验注意点

1．金属电极用砂纸打磨。

2．电解质溶液可用３０％左右的硫酸溶液。

3．去极化时加入高锰酸钾晶体后再不断震荡溶液或抖动电极，效果更好。（锌石墨原电池通过抖动可使电压从0.5伏上升到2.1伏，电流强度从0.09安变到0.19安）

4．改用伏特表、安培表或蜂呜器效果好，用小灯泡(2.2V，0.25A)很难发光。

5．实验顺序最好换一下，可节约药品。

6．要选用纯度高的锌片做电极。原电池实验我们的困惑１．电流密度与电极困绑的松紧、导线的长短、接触的好差、介质类别、介质的浓度及温度、电极本身的活泼性等诸多因素有关，变量不太好控制。２．理论上，电极电势应该Al—Cu比Zn—Cu高，但实际测出结论相反。原电池实验３．该实验要得到最直观的现象，就是要用小功率的小灯泡，难找。二、氢氧燃料电池的制作

实验过程

1．把两根碳棒放在酒精喷灯（或煤气灯）火焰上灼烧2～3min后，立即投入到冷水中，反复操作3～5次，使碳棒表面变得粗糙多孔。2．将经过灼烧的两根碳棒插入2mol·L-1KNO3溶液中，并与6V直流电源连接，电解约20s，使两电极的碳棒上吸附很多小气泡。3．切断电源，在两极之间接上蜂呜器（原来连接直流电源正极的碳棒应该与蜂呜器的正极相连接），观察并记录现象。氢氧燃料电池的制作氢氧燃料电池的制作实验现象１．接通电源,电极表面产生大量气泡，并在电极表面吸附上大量气泡。２．切断电源后,将电极接在蜂呜器上，蜂呜器立刻发出蜂呜声。实验注意点1．多孔碳棒现制现用效果好，也可直接用砂纸打磨碳棒，后冲洗，效果也很好。2．电解硝酸钾溶液时，课本要求接直流电源6V,实际操作中电压可从几伏到二十几伏，电解10至15秒即可。电解质溶液用硫酸钠、硝酸钠等效果也很好。3．多孔碳棒上吸附上气体后，将导线接蜂呜器的过程中千万注意，不可碰到或振动碳棒，以防气体逸出，影响实验。氢氧燃料电池的制作我们的思考这个实验成功率很高，最关键的就是碳棒的固定，我们可以将碳棒固定在泡沫塑料上。氢氧燃料电池的制作析氢腐蚀1.析氢腐蚀实验过程1.取两根3～5cm长的铁钉，用稀盐酸除去铁锈。在其中一根铁钉上疏散地绕几圈光亮的细铜丝，使铜丝铁钉紧密接触。2.把上述两根铁钉分别放入两支试管中，各加入3mL0.1mol·L-1盐酸和2滴K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液，观察现象。比较哪支铁钉上产生的气泡多，哪支铁钉周围先出现蓝色沉淀（Fe2+能与[Fe（CN）6]3-反应生成蓝色沉淀）。

三、金属的腐蚀实验现象析氢腐蚀１．绕有铜丝的铁钉周围约２秒钟就出现蓝色沉淀，另一铁钉表面约５秒钟出现蓝色沉淀。２．产生气泡速度较慢，约５分钟后能明显见到，绕有铜丝的铁钉表面粘附着大而多的气泡，另一铁钉表面粘附的气泡少而小。实验注意点１．这个反应出现蓝色沉淀很快（２秒左右）,所以建议实验时，先在两支试管中加好稀盐酸和铁氰化钾，再同时分别放入铁钉和缠有铜丝的铁钉，观察颜色变化。２．将两试管静置一段时间(5到10分钟)后观察气泡。析氢腐蚀

2.吸氧腐蚀实验过程

取一片铁片，用砂纸擦去铁锈，在铁片上滴1滴含酚酞的食盐水，静置1～2min，观察现象。吸氧腐蚀静置１分钟左右就可见到铁片上含酚酞食盐水液滴的边缘出现红色。实验现象

实验