化学必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能教学课件ppt

这是一份化学必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能教学课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了导入一，电极材料的实验，实验记录，原电池实验，课堂练习，强氧化，铁表面的氧化层等内容，欢迎下载使用。
请大家检查实验桌上的实验器材,分别有柠檬、发光二极管、锌片、铜片、导线、小刀等,然后按下图组装柠檬水果电池。
[问题思考]若用稀硫酸代替柠檬,你能设计出电池的装置吗? 你认为原电池的构成要素有哪些?
原电池的构成要素有:自发进行的氧化还原反应、合适的电极材料、电解质溶液、形成闭合回路。
【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。
没有电解质溶液,不能发 生原电池反应
【实验2】将锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,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。
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
锌片溶解,表面产生无色气泡
铜的还原性比H2弱,不能置换出 H2, 电子不能在溶液中移动,锌失去的电子不能转移到铜片上,故 H+只能在锌片表面被还原成 H2
①锌片溶解,表面 产生无色气泡; ②铜片表面无明显变化
石墨为惰性材料,不能置换 H2,电子不能通过溶液转移到石墨棒,H+ 只能在锌片表面被还原成 H2
①锌片溶解,表面 产生无色气泡; ②石墨棒表面无明显变化
【实验3】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。
①锌片溶解;②铜片不溶解,但表面产生无色气泡; ③电流表指针发生偏转
锌失去的电子通过导线转移至铜片表面, 产生了电流,溶液中的H+在铜片表面获得Zn失去的电子生成H2
①锌片溶解;②石墨棒表面产生无色气泡;③电流表指针发生偏转
锌失去的电子通过导线转移至石墨棒表面,产生了电流,溶液中的 H+ 在石墨棒表面获得Zn失去的电子生成 H2
铜片不溶解,电流表指针不发生偏转
铜不能与稀硫酸发生氧化还原反应,没有电子转移,因而不能产生电流
[问题思考1]试着描述一下原电池的工作原理。
负极失去电子发生氧化反应,电子通过导线从负极流向正极,正极得到电子发生还原反应;溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,这样外电路中的电子和溶液中的阴、阳离子分别发生定向移动,构成闭合回路,产生电流,使化学能转化为电能。
[问题思考2]原电池的构成要素有哪些?
①有一个能自发进行的氧化还原反应;②有两个活动性不同的电极,一般为金属与 金属或金属与能导电的非金属;③有电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
[问题思考3]组装原电池的操作有哪些注意事项?
①电极材料活动性不同,且至少有一电极材料能与电解质溶液发生氧化还原反应; ②电极可用导线连接或直接接触。
[问题思考4]能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片? 为什么?
可以,因为Fe也能与稀硫酸发生氧化还原反应,铁片作为负极发生氧化反应,铜片作为正极发生还原反应,同样可以形成原电池。
小试牛刀1.下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是 ( ) A.Zn+Ag2O+H2O Zn(OH)2+2Ag B.Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O C.Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4 D.C+CO2 2CO
3.某原电池总反应离子方程式为 Mg+2H+ Mg2+ +H2↑,能实现该反应的原电池是( ) A.正极为铜,负极为镁,电解质溶液为稀盐酸 B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为稀硫酸 C.正极为石墨,负极为镁,电解质溶液为CuSO4溶液D.正极为银,负极为镁,电解质溶液为 NaCl溶液
1.将纯锌片和纯铜片插入同浓度的稀硫酸中一段 时间,下列叙述正确的是( )A.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 B.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化 C.甲中锌片上的反应为Zn−2e− Zn2+ D.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
3.某学习小组探究某浓度浓硝酸和稀硝酸与铁的反应。
(1)Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的化学方程式为 __________________。 (2)取少量Ⅰ中溶液,加入_____ _____(填名称)溶液,溶液变成红色,说明产生了Fe3+ 。
(3)Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止了Fe进一步反应,说明硝酸具有_______性。
3.(4)Ⅲ中,连接导线后体系形成了原电池。为分析反应过程,在Fe、Cu之间连接电流计,实验如下:
①推测现象ⅰ中被还原的是_______________。 ②若将该装置Cu电极换成Zn电极,实验过程中 是否会出现现象ⅱ_____ (填“是”或“否”)。