第6章实验活动6化学能转化为电能课件2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

　化学能转化为电能 高一化学必修第二册第六章 01. 实验目的 02. 03. 04. 05. CONTENTS 实验用品 实验步骤 问题和讨论 当堂练习 目录 一、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。 二、实验用品 器材：烧杯、导线、电流表。 药品：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。 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。 三、实验步骤 电极材料 电流表指针是否发生偏转 解释 锌片、铜片 否 没有电解质溶液，无法形成原电池。 锌片、石墨棒 否 (2)将锌片插入稀硫酸的烧杯中，观察现象；再插入铜片，观察现象；取出铜片，插入石墨棒，观察现象。 电极材料 实验现象 解释 锌片 锌片溶解，表面产生无色气泡。 锌的还原性比H2强，溶液中的H+直接得到Zn失去的电子生成H2。 锌片、铜片 ①锌片溶解，表面产生无色气泡； ②铜片表面无明显现象 铜的还原性比H2弱，不能置换出H2，H＋在锌片表面被还原成H2。 锌片、石墨棒 ①锌片溶解，表面产生无色气泡； ②石墨棒表面无明显现象。 石墨为惰性材料，不能置换出H2，H＋在锌片表面被还原成H2。 三、实验步骤 2.原电池实验 如下表所示，选择不同的电极材料，以及稀硫酸、导线和电流表，组装原电池，试验其能否产生电流，并作出解释。 电极材料 实验现象 解释 锌片、铜片 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生，电流表指针发生偏转。 锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌作负极，铜作正极，锌失去电子转化为Zn2+，H+得到电子在铜片表面产生H2。 三、实验步骤 电极材料 实验现象 解释 锌片、石墨棒 锌片逐渐溶解，石墨棒表面有气泡产生，电流表指针发生偏转。 锌、石墨、稀硫酸构成原电池，锌作负极，石墨棒作正极，锌失去电子转化为Zn2+，H+得到电子在石墨棒表面产生H2。 铜片、石墨棒 铜片、石墨棒表面均无明显现象，电流表指针不偏转。 铜、石墨与稀硫酸不反应，无法构成原电池。 三、实验步骤 四、问题与讨论 四、问题与讨论 四、问题与讨论 1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是(　　) A.④⑦ B.③④⑤ C.②④⑧ D.①④⑥ 五、当堂练习 A C 选项 正极 负极 电解质溶液 A Zn Cu CuCl2溶液 B Zn Cu ZnCl2溶液 C Cu Zn CuSO4溶液 D Cu Zn ZnSO4溶液 2.一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn＋Cu2+===Zn2＋＋Cu, 利用该反应设计成的原电池的正确组成是（ ） 五、当堂练习 1．根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素，以及组装原电池的操作注意事项。 提示：原电池的工作原理：原电池在工作时，负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，电解质溶液中具有氧化性的物质得到电子发生还原反应，氧化反应和还原反应不断发生，负极失去的电子通过导线不断地流向正极，电解质溶液中的阳离子不断地从负极移向正极，这样就形成了闭合回路，实现化学能向电能的转化。 原电池的构成要素：①电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成；②电解质溶液：作反应介质，参与氧化还原反应，在溶液中构成闭合回路，起导电的作用；③两电极之间有导线连接或直接接触，形成闭合回路；④发生的反应是自发的氧化还原反应。 组装原电池的操作注意事项：①选择合适的电极材料；②能发生自发的氧化还原反应；③整个装置能形成闭合回路。 2．能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片？为什么？ 提示：可以用铁片代替锌片，因为铁比铜活泼，且能够与稀硫酸发生自发的氧化还原反应。 解析:根据反应Zn+Cu2+Zn2++Cu知,锌失电子,发生氧化反应,作原电池的负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,铜离子得电子发生还原反应,在原电池的正极发生反应,电极反应式为Cu2++2e-Cu,电解质溶液中含有铜离子,故选C。 $