原电池

课件15张PPT。专题5 电化学问题研究 课题1 原电池
课题方案设计
一.原电池实验
(1)在一块锌片之间放一块海绵,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重铬酸钾晶体（或高锰酸钾晶体，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。实验现象
1、用铜锌电极，小灯泡徐徐发光6～10秒。
2、用锌石墨电极，小灯泡发光时间增长，大约为8～13秒，且亮度增强。
3、用铜铝电极，小灯泡不发光。
4、往溶液中加入1～2克高锰酸钾晶体，再放入铜锌电极，发现小灯 泡会发出更明亮的光，而且持续的时间更长，如果锌片，硫酸，高锰酸钾同时存在，小灯泡会发光不止。
实验改动的地方
用牙签代替了海绵，制作比较方便。
改变了实验的顺序，先做完各个电极组合在硫酸中的实验，再往硫酸中加入高锰酸钾晶体，这样不仅我们能很清楚的看出不同电极组合的优劣，还可以节约药品（按照书本需要三杯硫酸）。
实验注意点
1、硫酸的浓度要稍微高一点，我采用的是30%的硫酸，为了使实验现象更明显，可以用浓硫酸立即加水配制，这样形成热的的电解质溶液，实验现象更明显。
2．对电极要进行预处理，铜用硝酸洗去氧化层，铝用氢氧化钠洗去氧化层。
3．在实验过程中由于频繁换电极，在换时会使酸液滴在演示台上，可以用滤纸稍微吸干。
4．加入高锰酸钾晶体，要震荡溶液，可以使现象更明显，并可以持续发光。
5．也可以采用电流计，和音乐集成电路。但小灯泡的现象更明显。但要选择电压为1.5V或更小的灯泡，才可以看到明显的现象。2.制作氢氧燃料电池 （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-1
KNO3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，在两极之间接上音乐集成电路（原来连接直流电源正极的碳棒应该与音乐集成电路的正极相连接），观察并记录现象。实验注意点
1、最好采用学生电源，这样可以得到更高的电压。
2、可以用生日卡片中的蜂鸣器，去掉纽扣电池，在线路板上引出正负电极的导线（可用烙铁进行焊接）。还可在蜂鸣器加二极管。
3、待两电极的碳棒上吸附很多小气泡后切断电源。
（1）析氢腐蚀
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。
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（CN6）]（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）。

3.金属的电化学腐蚀 实验现象：绕有铜丝的铁钉周围先出现蓝色沉淀。
实验改动的地方：
这个实验要比较快慢，可以两个人合作。一个人做时可以先把铁钉放入试管，再先往没有绕铜丝的铁钉加试剂。可以发现饶有铜丝的铁钉虽然晚一点加入试剂，但是产生沉淀的快一点。而且放置一段时间后沉淀量也多。 （2）吸氧腐蚀
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。
实验现象：可以看到铁片上食盐水的周围出现红色
注意点
1、最好采用生铁片。并且对铁片进行预处理，用酸洗。
2、采用的饱和食盐水
3、书本上说静置1～2分钟后看现象，但在操作中往往看不到明显现象。可以延长时间，也可以用酒精灯加热。录象中的现象是静置5分钟后看到的现象。模拟干电池实验

1.取一只直径为2～3cm的塑料瓶，瓶壁用烧红的细铁丝烫出很多小孔，瓶内衬一层滤纸，装满用氯化铵水溶液调成糊状的二氧化锰和活性炭混合物中间插入一根碳棒作干电池的正极。
2.在烧杯中放入少量面粉和少量氯化铵，用水调匀，加热，配成糊状物质，并把上述塑料瓶放入烧杯的糊状物质中。
3.用锌片作为干电池的负极，碳棒作为干电池的正极，在电极间接上小电珠（或电流计、音乐集成电路等），观察现象。
4.分别用铁片、镁条代替锌片制作电池，比较放电效果。
实验改动的地方：
1．没有采用塑料瓶。而是把各种试剂直接加入烧杯中。。
2．往蜂鸣器加了二极管，使现象更明显。
3、增加了一个对比实验。
说明：前几次我采用了塑料瓶，发现制作比较麻烦，瓶内衬一层滤纸后，往里面装满用氯化铵水溶液调成糊状的二氧化锰和活性炭混合物时，这些混合物很快流到外面，溅的一身都是，而且实验现象并不理想。还有这是个干电池模拟实验，生活中的干电池中正负极并没有隔开。 实验注意点：
水烧开后再加入面粉，面粉稍微多一点。待冷却后加入氯化铵，这样不容易分解。
氯化铵要多加，可以使导电性更好。其中氯化铵、二氧化锰和活性炭物质的量比大约为3:1:1。
对铁片进行预处理。