高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能学案
展开实验活动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
器材：烧杯、导线、电流表。
试剂：锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。
实验过程和结论
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 | _________ | ______________ ______________ ______________ |
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，石墨棒上无气泡 | ______________ ______________ ______________ |
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 | ______________ ______________ ______________ |
② | 锌片、石墨棒 | 锌片上无气泡，石墨棒上______________，电流表指针______________ | ______________ ______________ ______________ |
③ | 铜片、石墨棒 | 无明显现象 | ______________ ______________ ______________ |
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，以及组装原电池的操作注意事项。
2．能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片？为什么？
3．若将稀硫酸换为硫酸铜溶液，①～③能否构成原电池？
强化练习
为了探究影响铝在原电池中作正极或负极的因素，设计如下实验。
电解质溶液 | 左侧电极材料 | 实验现象 | 解释 |
稀硫酸 | 镁片 | 镁片上无气泡，铝片上有气泡，电流表指针偏转 | ______________ ______________ ______________ |
稀硫酸 | 铜片 | 铝片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转 | ______________ ______________ ______________ |
氢氧化 钠溶液 | 镁片 | 铝片上无气泡，镁片上有气泡，电流表指针偏转 | ______________ ______________ ______________ |
实验结论 | 铝在原电池中作正极或负极的影响因素有__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ | ||
实验活动6 化学能转化成电能
实验过程和结论
1．(1)不偏转 没有电解质溶液，不发生氧化还原反应
(2)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 锌与稀硫酸反应生成氢气，石墨棒与稀硫酸不反应
2．①构成原电池，将化学能转化为电能 ②有气泡 偏转 构成原电池，将化学能转化为电能 ③无氧化还原反应发生，不能构成原电池
问题和讨论
1．提示：构成原电池的条件有①两种活泼性不同的金属；②电解质溶液；③形成闭合回路；④有—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．提示：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。
3．提示：由于锌能与硫酸铜发生氧化还原反应，故①②仍然构成原电池，③不能。
强化练习
提示：镁比铝活泼，铝作正极 铝比铜活泼，铝作负极 铝能与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，而镁不能 另一电极的活泼性、电解质溶液
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