第六章 第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6 化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 【人教版高中化學(xué) 必修第二冊(cè) 】

1、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解氧化還原反應(yīng)在化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能過(guò)程中的作用，體會(huì)化學(xué)的價(jià)值。2.認(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)成要素及其作用。實(shí)驗(yàn)步驟1.電極材料的實(shí)驗(yàn)電極材料的實(shí)驗(yàn)(1)用導(dǎo)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(zhuǎn)；用石墨棒代替銅片進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。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(zhuǎn)解釋鋅片、銅片_沒(méi)有 溶液，不能發(fā)生原電池反應(yīng)鋅片、石墨棒_否否電解質(zhì)(2)按如圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋原因。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋 鋅片 ，表面產(chǎn)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(chǎn)生 ；銅片_銅的還

2、原性比H2 ，_置換出H2，H在鋅片表面被 成_溶解無(wú)色氣泡強(qiáng)HH2溶解無(wú)色氣泡表面無(wú)明顯現(xiàn)象弱不能還原H2 鋅片 ，表面產(chǎn)生 ；石墨棒_石墨為惰性材料，不能置換出H2，H在鋅片表面被 成_溶解無(wú)色氣泡表面無(wú)明顯現(xiàn)象還原H22.原電池實(shí)驗(yàn)原電池實(shí)驗(yàn)按如圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋原因。實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋Zn、Cu、H2SO4鋅片 ；銅片 溶解，表面產(chǎn)生 ；電流表指針_鋅 的電子通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移至 產(chǎn)生電流，溶液中的 在銅片表面獲得_生成_溶解不無(wú)色氣泡偏轉(zhuǎn)失去銅片表面H電子H2Zn、石墨、H2SO4鋅片 ；石墨棒表面產(chǎn)生 ；電流表指針_鋅 的電子通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移至 產(chǎn)生電流，溶液中的 在石墨

3、棒表面獲得 生成_Cu、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(yīng)， 電子轉(zhuǎn)移，因而不能產(chǎn)生電流溶解無(wú)色氣泡偏轉(zhuǎn)失去石墨棒表面HH2不溶解不偏轉(zhuǎn)H2不能沒(méi)有電子問(wèn)題討論1.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明原電池的工作原理和構(gòu)成要素。提示(1)工作原理：負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子通過(guò)導(dǎo)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(yīng)。(2)構(gòu)成要素：化學(xué)反應(yīng)：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。裝置條件：a.活潑性不同的電極，b.電解質(zhì)溶液，c.形成閉合回路。2.指出原電池實(shí)驗(yàn)中銅鋅原電池的電極名稱(chēng)，并寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)。提示Zn：負(fù)極，Zn2e=Zn2；Cu：正極，2H2e=

4、H2；電池總反應(yīng)：Zn2H=Zn2H2。3.在原電池實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中鋅石墨原電池中的鋅片換成鐵片，能否形成電流？若能產(chǎn)生電流，寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)。提示能產(chǎn)生電流。負(fù)極：Fe2e=Fe2；正極：2H2e=H2；電池總反應(yīng)：Fe2H=Fe2H2。跟蹤訓(xùn)練1.某小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。下列敘述正確的是A.a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有H2產(chǎn)生B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，鐵片上發(fā)生的 反應(yīng)為Cu22e=CuC.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，電子由a流向bD.無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解， 溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色12解析a和

5、b不連接時(shí)，鐵片直接在溶液中與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生氫氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，構(gòu)成原電池，鐵比銅活潑，鐵為負(fù)極，則電子由b流向a，鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為Fe2e=Fe2，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；12無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，都生成Fe2，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色，D項(xiàng)正確。2.現(xiàn)有兩個(gè)反應(yīng)：a.NaOHHCl=NaClH2Ob.Cu2Ag=2AgCu2(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷它們能否設(shè)計(jì)成原電池：_。如果不能，說(shuō)明其原因：_。12解析能設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，否則不能設(shè)計(jì)成原電池。a不能，b可以a是非氧化還原反應(yīng)，沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移(2)如果可以，則寫(xiě)出正、負(fù)極材

6、料，電極反應(yīng)式及反應(yīng)類(lèi)型(“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)，電解質(zhì)溶液名稱(chēng)。負(fù)極：_，_，_。正極：_，_，_。電解質(zhì)溶液：_。12CuCu2e=Cu2氧化反應(yīng)石墨棒(或Ag、鉑、金等，任選一種)2Ag2e=2Ag還原反應(yīng)硝酸銀溶液解析根據(jù)Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu應(yīng)為負(fù)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(zhì)溶液為AgNO3溶液。.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(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示。反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。12Ot1時(shí)，原電池的負(fù)極是Al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_，溶液中的H向_移動(dòng)；t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是_。12e=NO2H2O正極Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，形成的氧化膜阻止了Al進(jìn)一步反應(yīng)解析正極上 得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為2H e=NO2H2O；