2024版新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化實驗活動6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能學(xué)生用書新人教版必修第二冊

實驗活動6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能實驗?zāi)康?．理解氧化還原反應(yīng)在化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能過程中的作用，體會化學(xué)的價值。2．認(rèn)識原電池的構(gòu)成要素及其作用。實驗用品器材：燒杯、導(dǎo)線、電流表。試劑：鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸。實驗過程和結(jié)論1．電極材料的實驗(1)用導(dǎo)線將電流表分別與兩個電極相連接，使兩個電極接觸。實驗操作電極材料電流表指針解釋鋅片、銅片________________________________________________________鋅片、石墨棒不偏轉(zhuǎn)(2)將電極插入盛有稀硫酸的燒杯中。實驗操作實驗現(xiàn)象解釋__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________鋅片上有氣泡，石墨棒上無氣泡____________________________________________________________2.原電池實驗選擇不同的電極材料，以及稀硫酸、導(dǎo)線和電流表，組裝原電池，如圖：試驗其能否產(chǎn)生電流，并作出解釋。編號電極材料實驗現(xiàn)象解釋①鋅片、銅片鋅片上無氣泡，銅片上有氣泡，電流表指針偏轉(zhuǎn)____________________________②鋅片、石墨棒鋅片上無氣泡，石墨棒上__________，電流表指針____________________________________③銅片、石墨棒無明顯現(xiàn)象____________________________問題和討論1．根據(jù)以上實驗，說明原電池的工作原理和構(gòu)成要素，以及組裝原電池的操作注意事項。2．能否用鐵片作為電極代替銅鋅原電池中的鋅片？為什么？3．若將稀硫酸換為硫酸銅溶液，①～③能否構(gòu)成原電池？練習(xí)與應(yīng)用1．現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：A．NaOH＋HCl=NaCl＋H2OB．Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計成原電池____________________。(2)如果不能，說明其原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果可以，則寫出正負(fù)極材料、其電極反應(yīng)式、反應(yīng)類型(“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。負(fù)極：________________，________________，________________；正極：________________，________________，________________。2．為了探究影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素，設(shè)計如下實驗。電解質(zhì)溶液左側(cè)電極材料實驗現(xiàn)象解釋稀硫酸鎂片鎂片上無氣泡，鋁片上有氣泡，電流表指針偏轉(zhuǎn)________________________________稀硫酸銅片鋁片上無氣泡，銅片上有氣泡，電流表指針偏轉(zhuǎn)________________________________氫氧化鈉溶液鎂片鋁片上無氣泡，鎂片上有氣泡，電流表指針偏轉(zhuǎn)________________________________________________實驗結(jié)論鋁在原電池中作正極或負(fù)極的影響因素有________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電，總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。(1)該電池的負(fù)極是________，負(fù)極反應(yīng)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)正極現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)放電時OH－向____________移動(填“正極”或“負(fù)極”)。實驗活動6化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能實驗過程和結(jié)論1．(1)不偏轉(zhuǎn)沒有電解質(zhì)溶液，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)(2)鋅片上有氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，石墨棒與稀硫酸不反應(yīng)2．①構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能②有氣泡偏轉(zhuǎn)構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能③無氧化還原反應(yīng)發(fā)生，不能構(gòu)成原電池問題和討論1．提示：構(gòu)成原電池的條件有①兩種活潑性不同的金屬；②電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路；④有—個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。原電池是將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在不同的區(qū)域發(fā)生，使電子在導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生電流。2．提示：鐵片代替鋅片后，鐵能夠與稀硫酸反應(yīng)，仍然具備構(gòu)成原電池的條件，仍然有電流產(chǎn)生。3．提示：由于鋅能與硫酸銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故①②仍然構(gòu)成原電池，③不能。練習(xí)與應(yīng)用1．解析：(1)只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池，B是氧化還原反應(yīng)且能自發(fā)進(jìn)行。(3)根據(jù)電池反應(yīng)式Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋可知，Cu失電子作負(fù)極，負(fù)極材料是Cu，正極材料應(yīng)是比銅不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬；Ag＋得電子，所以此電解質(zhì)溶液只能為AgNO3溶液。答案：(1)A反應(yīng)不能，B反應(yīng)可以(2)A反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移(3)CuCu－2e－=Cu2＋氧化反應(yīng)碳棒、銀、鉑、金(任選其一)Ag＋＋e－=Ag還原反應(yīng)2．答案：鎂比鋁活潑，鋁作正極鋁比銅活潑，鋁作負(fù)極鋁能與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而鎂不能另一電極的活潑性、電解質(zhì)溶液3．解析：金屬鋰比鐵活潑，作原