《原電池》課件一(25張PPT)

1、實驗化學專題5 電化學問題研究課題1 原電池實驗的探究 1原 電 池 實驗目的：了解常見原電池、燃燒電池的工作原理，認識電化學腐蝕中包含的化學知識。通過原電池實驗，加深對原電池工作原理的認識，初步認識電池的極化作用。通過制作燃料電池，培養(yǎng)動手能力，加深對電池工作原理的認識。認識生活中常見電池的工作原理，體驗化學與生活的密切聯(lián)系。2一.原電池實驗實驗過程 1在鋅片和銅片之間放一塊海綿，用棉線或橡皮筋固定好。用導線把小燈泡和鋅片、銅片連接起來，插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。2一段時間后，向燒杯中加入12g高錳酸鉀晶體（或重鉻酸鉀晶體，或510mL6%H202溶液），振蕩，觀察現(xiàn)象。3改用

2、ZnC、AlCu為電極材料，分別與稀硫酸組合成原電池，按照上述實驗裝置和操作方法進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象。原 電 池 實 驗3原 電 池 實 驗實驗現(xiàn)象用銅鋅電極、銅鋁電極，小燈 泡不發(fā)光；伏特表、安培表指針能偏轉 。用鋅石墨電極，小燈泡微微發(fā) 光秒。往溶液中加入12克高錳酸鉀晶體，再放入鋅石墨電極，發(fā)現(xiàn)小燈泡會發(fā)出較明亮的光，而且持續(xù)的時間更長，約發(fā)光秒鐘。4 實驗注意點1金屬電極用砂紙打磨。2電解質溶液可用左右的硫酸溶液。3去極化時加入高錳酸鉀晶體后再不斷震蕩溶液或抖動電極，效果更好。（鋅石墨原電池通過抖動可使電壓從0.5伏上升到2.1伏，電流強度從0.09安變到0.19安）4改用伏特表、安

3、培表或蜂嗚器效果好，用小燈泡(2.2V，0.25A)很難發(fā)光。5實驗順序最好換一下，可節(jié)約藥品。6要選用純度高的鋅片做電極。原 電 池 實 驗5我們的困惑電流密度與電極困綁的松緊、導線的長短、接觸的好差、介質類別、介質的濃度及溫度、電極本身的活潑性等諸多因素有關，變量不太好控制。理論上，電極電勢應該AlCu比 ZnCu高，但實際測出結論相反。原 電 池 實 驗該實驗要得到最直觀的現(xiàn)象，就是要用小功率的小燈泡，難找。6二氫氧燃料電池的制作實驗過程 1把兩根碳棒放在酒精噴燈（或煤氣燈）火焰上灼燒23min后，立即投入到冷水中，反復操作35次，使碳棒表面變得粗糙多孔。2將經(jīng)過灼燒的兩根碳棒插入2mo

4、lL-1 KNO3溶液中，并與6V直流電源連接，電解約20s，使兩電極的碳棒上吸附很多小氣泡。3切斷電源，在兩極之間接上蜂嗚器（原來連接直流電源正極的碳棒應該與蜂嗚器的正極相連接），觀察并記錄現(xiàn)象。氫氧燃料電池的制作7氫氧燃料電池的制作實驗現(xiàn)象接通電源,電極表面產生大量氣泡，并在電極表面吸附上大量氣泡。切斷電源后,將電極接在蜂嗚器上，蜂嗚器立刻發(fā)出蜂嗚聲。8實驗注意點1多孔碳棒現(xiàn)制現(xiàn)用效果好，也可直接用砂紙打磨碳棒，后沖洗，效果也很好。 2電解硝酸鉀溶液時，課本要求接直流電源6V,實際操作中電壓可從幾伏到二十幾伏，電解10至15秒即可。電解質溶液用硫酸鈉、硝酸鈉等效果也很好。 3多孔碳棒上吸附

5、上氣體后，將導線接蜂嗚器的過程中千萬注意，不可碰到或振動碳棒，以防氣體逸出，影響實驗。氫氧燃料電池的制作9我們的思考這個實驗成功率很高，最關鍵的就是碳棒的固定，我們可以將碳棒固定在泡沫塑料上。氫氧燃料電池的制作10析氫腐蝕1.析氫腐蝕實驗過程1.取兩根35cm長的鐵釘，用稀鹽酸除去鐵銹。在其中一根鐵釘上疏散地繞幾圈光亮的細銅絲，使銅絲鐵釘緊密接觸。2.把上述兩根鐵釘分別放入兩支試管中，各加入3mL0.1molL-1鹽酸和2滴K3Fe（CN）6（鐵氰化鉀）溶液，觀察現(xiàn)象。比較哪支鐵釘上產生的氣泡多，哪支鐵釘周圍先出現(xiàn)藍色沉淀（Fe2+能與Fe（CN）63-反應生成藍色沉淀）。 三.金屬的腐蝕11

6、實驗現(xiàn)象析氫腐蝕繞有銅絲的鐵釘周圍約秒鐘就出現(xiàn)藍色沉淀，另一鐵釘表面約秒鐘出現(xiàn)藍色沉淀。產生氣泡速度較慢，約分鐘后能明顯見到，繞有銅絲的鐵釘表面粘附著大而多的氣泡，另一鐵釘表面粘附的氣泡少而小。12實驗注意點這個反應出現(xiàn)藍色沉淀很快（秒左右）, 所以建議實驗時，先在兩支試管中加好稀鹽酸和鐵氰化鉀，再同時分別放入鐵釘和纏有銅絲的鐵釘，觀察顏色變化。將兩試管靜置一段時間(5到10分鐘)后觀察氣泡。析氫腐蝕132.吸氧腐蝕實驗過程取一片鐵片，用砂紙擦去鐵銹，在鐵片上滴1滴含酚酞的食鹽水，靜置12min，觀察現(xiàn)象。吸氧腐蝕靜置分鐘左右就可見到鐵片上含酚酞食鹽水液滴的邊緣出現(xiàn)紅色。實驗現(xiàn)象 14實驗注意

7、點該實驗操作簡單現(xiàn)象明顯，是個非常好的微形實驗，該實驗的關鍵是鐵要用生鐵，食鹽水濃度大一點，鐵片事先要處理好，先用砂紙打磨，后用酸洗，再水洗。這樣不需要一分鐘就能在周邊見到酚酞溶液變紅。吸氧腐蝕15實驗化學專題5 電化學問題研究課題2 電解與電鍍 16一.電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水實驗過程取一具支形管，向管內加入飽和食鹽水，分別在兩端插入鐵棒和碳棒，作為陰極和陽極接上直流電源（）觀察實驗現(xiàn)象。電解分鐘以后，分別檢驗產生的氯氣（碘化鉀淀粉溶液）和氫氣（收集、點燃）。實驗結束后，在形中滴入幾滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象。17實驗裝置電解飽和食鹽水現(xiàn)象現(xiàn)象現(xiàn)象過程現(xiàn)象18實驗現(xiàn)象電解飽和食鹽水接通電源,陽

8、極產生黃綠色的氣體，陰極產生無色氣體。將陽極產生的氣體通入碘化鉀淀粉溶液中，溶液變藍色。將陰極產生的氣體用小試管收集，移向點燃的酒精燈，可聽到“噗”一聲。電解結束后，可見到形管中，陽極區(qū)溶液呈淺黃綠色，向形管中滴入酚酞試液，發(fā)現(xiàn)陰極區(qū)溶液呈紅色。19實驗注意點1.所選具支U形管要短一點,支管要靠上口一點,管徑要大一點；2.食鹽水要飽和；3. 氯氣的導出導管插入碘化鉀淀粉溶液中不能太深。 4.氣流不大，要先通電電解二三分鐘后再收集氫氣，后檢驗氫氣。電解飽和食鹽水20鐵 釘 鍍 鋅二.鐵釘鍍鋅1電鍍液的配制：先向燒杯中加入50ml蒸餾水，再加入3.5gZnCl2，12.5gKCl，1.5g硼酸，攪

9、拌使之溶解，調節(jié)溶液的pH為。2鍍件的處理：用細砂紙打磨鐵釘，使鐵釘粗糙的表面變得光滑，用水洗凈；把鐵釘放入 mol氫氧化鈉溶液中浸泡分鐘，除去油污，用水洗凈；把鐵釘放入的濃鹽酸中浸泡分鐘，取出，洗凈；最后將鐵釘放入：的稀硝酸中浸泡秒，取出，洗凈。3電鍍操作：用燒杯作電鍍槽，加入電鍍液，用鋅片作陽極鐵釘作陰極，接通伏的直流電源，電鍍分鐘，后觀察現(xiàn)象。實驗過程21鐵 釘 鍍 鋅實驗現(xiàn)象鐵片表面變成銀灰色22鐵 釘 鍍 鋅實驗注意點處理鍍件時可讓學生共用試劑，在通風櫥中進行，使鍍件盡量光潔，處理好后要盡快實驗，否則極易生銹 。電壓不能太高，太高鍍層會不致密，一般為伏。電鍍液濃度不能過高。電鍍時間不宜過長課本上介紹電鍍分鐘，