第六章　化学反应与能量　实验活动6　化学能转化成电能 课件（共17张PPT）

(共17张PPT)
实验活动6　化学能转化成电能
第六章
[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。
[实验用品]
烧杯、导线、电流表。
锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。
[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
(2)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。
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___
①锌片_____，表面产生_____ ____； ②铜片_______________ 铜的还原性比H2____，_____置换出H2，H＋在锌片表面被_____成___
①锌片_____，表面产生_____ ____； ②石墨棒______________ 石墨为惰性材料，不能置换出H2，H＋在锌片表面被_____成___
溶解
无色气泡
强
H＋
H2
溶解
无色
气泡
表面无明显现象
弱
不能
还原
H2
溶解
无色
气泡
表面无明显现象
还原
H2
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 ①锌片_____； ②铜片___溶解，表面产生_________； ③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___
溶解
不
无色气泡
偏转
失去
铜片表面
H＋
电子
H2
Zn、石墨、H2SO4 ①锌片_____； ②石墨棒表面产生______ _____； ③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____
Cu、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
溶解
无色
气泡
偏转
失去
石墨棒表面
H＋
电子
H2
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：①化学反应：自发进行的氧化还原反应。②装置条件：a.活泼性不同的电极，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，Zn－2e－===Zn2＋；
Cu：正极，2H＋＋2e－===H2↑；
电池总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋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：Fe－2e－===Fe2＋；
正极：2H＋＋2e－===H2↑；
电池总反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
1
2
1.如图所示，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的X、Y两电极。下列说法错误的是
A.溶液中 移向Y电极
B.若两电极分别为铁棒和碳棒，则X电极为铁棒
C.X电极上发生的是氧化反应，Y电极上发生的是还原反应
D.若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X＞Y
√
1
2
由图可知，电子由X电极流向Y电极，故X电极为负极，Y电极为正极，溶液中 移向负极，即X电极，A项错误；
若两电极分别为铁棒和碳棒，则铁棒作负极，即X电极为铁
棒，B项正确；
X电极为负极，发生氧化反应，Y电极为正极，发生还原反
应，C项正确；
若两电极都是金属，则活泼性较强的金属作负极，故活动性顺序为X＞Y，D项正确。
1
2
2.Ⅰ.现有两个反应：
a.NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
b.Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
(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：_________________________________。
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。
a不能，b可以
a是非氧化还原反应，没有电子转移
1
2
(2)如果可以，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：___________。
Cu
Cu－2e－===Cu2＋　 氧化反应
石墨棒(或Ag、铂、金等，任选一种)
2Ag＋＋2e－===2Ag
还原反应
硝酸银溶液
1
2
根据Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋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。
1
2
Ⅱ.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。
O～t1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_____________________________
_________________________。
2H＋＋
正极
Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al进一步反应
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本课结束
第六章