第六章 实验活动6 化学能转化成电能-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（人教版）

实验活动6　化学能转化成电能 [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两个电极相连接，使两个电极接触。 实验操作 电极材料 电流表指针 解释 锌片、铜片 不偏转 没有电解质溶液，不发生氧化还原反应 锌片、石墨棒 不偏转 (2)将电极插入盛有稀硫酸的烧杯中。 实验操作 实验现象 解释 锌片上有气泡 锌与稀硫酸反应生成氢气 锌片上有气泡，铜片上无气泡 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片上有气泡，石墨棒上无气泡 锌与稀硫酸反应生成氢气，石墨棒与稀硫酸不反应 2.原电池实验 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，如图： 试验其能否产生电流，并作出解释。 编号 电极材料 实验现象 解释 ① 锌片、铜片 锌片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转 构成原电池，将化学能转化为电能 ② 锌片、石墨棒 锌片上无气泡，石墨棒上有气泡，电流表指针偏转 构成原电池，将化学能转化为电能 ③ 铜片、石墨棒 无明显现象 无氧化还原反应发生，不能构成原电池 [讨论分析]——教材问题和讨论 1．根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素。 提示：构成原电池的条件有①两种活泼性不同的金属(或其中一种是导电的非金属)；②电解质溶液；③形成闭合回路；④有一个能自发进行的氧化还原反应。原电池是将氧化反应和还原反应分别在不同的区域发生，使电子在导线中转移，产生电流。 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：能。铁片代替锌片后，铁能够与稀硫酸反应，仍然具备构成原电池的条件，仍然有电流产生。 [拓展练习] 1．下列各装置能在外电路获得电流的是(　　) 解析：B　电极材料没有活泼性差异，不能构成原电池，不能产生电流，A不选；金属活泼性Zn大于Cu，Zn和硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜，Zn作负极，Cu作正极，构成原电池，可在外电路获得电流，B选；酒精不是电解质溶液，不能导电，不能构成原电池，C不选；电极材料没有活泼性差异，不能构成原电池，不能产生电流，D不选。 2．近年来电池研发领域涌现出的纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大的突破，下图为纸电池的结构示意图。据此，现在用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片分别与锌片和另一种银白色金属片，先后制作了两个简易电池。在用电流表测试这两个电池时，发现电流表的指针都发生了偏转，但偏转方向相反。则另一种银白色金属片可能是下列金属中的(　　) A．Ag　　　　　　　　 B．Fe C．Al D．Mg 解析：A　根据现象，用电流表测试这两个电池时，发现电流表的指针都发生了偏转，但偏转方向相反，说明Cu在两组电池中的作用不同；Cu和Zn、NaCl溶液构成原电池时，Cu作正极，Zn作负极，则铜与另一种银白色的金属构成原电池时，Cu作负极，另一种银白色的金属作正极，其金属活动性弱于Cu，Ag的活动性弱于Cu，A符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $$