1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 实验活动实验活动 6化学能转化成电能化学能转化成电能 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。 实验步骤 1电极材料的实验 (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。 电极材料 电流表指针是否发生偏 转 解释 锌片、 铜片否 没有电解质溶液，不能发生原 电池反应 锌片、 石墨 棒 否 (2)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。 实验装置实验现象解释 锌片溶解，表面产生无色气 泡
2、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 铜片表面无明显现象 铜的还原性比 H2弱，不能置换 H2，H 在锌片表面被还原成 H2 锌片溶解，表面产生无色 气泡 石墨棒表面无明显现象 石墨为惰性材料，不能置换 H2， H 在锌片表面被还原成 H2 2.原电池实验 按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。 实验材料实验现象解释 Zn、Cu、锌片溶解锌失去的电子通过导线转移 2022 高中化学新教材同步讲义资料 H2SO4铜片不溶解， 表面产生无色 气泡 电流表指针偏转 至铜片表面产生电流， 溶液中的 H 在铜片表面获得电子生成 H
3、2 Zn、石墨、 H2SO4 锌片溶解 石墨棒表面产生无色气泡 电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移 至石墨棒表面产生电流，溶液中 的 H 在石墨棒表面获得电子生成 H2 Cu、石墨、 H2SO4 铜片不溶解， 电流表指针不偏 转 铜的还原性比 H2弱，不能发 生氧化还原反应，没有电子转移， 因而不能产生电流 问题讨论 1根据以上实验，说明原电池的工作原理和构成要素。 提示(1)工作原理：负极失去电子发生氧化反应，电子通过导线流入正极，溶液中的离子在正极上得 到电子发生还原反应 (2)构成要素：化学反应：自发进行的氧化还原反应。 装置条件：a.活动性不同的电极，b.电解质溶液，c.形成闭合
4、回路。 2指出原电池实验中铜锌原电池的电极名称，并写出电极反应和电池总反应。 提示Zn：负极，Zn2e =Zn2； Cu：正极，2H 2e=H2； 电池总反应：Zn2H =Zn2H2。 3在原电池实验中，若锌片、铜片接触，插入硫酸溶液，能否观察到电流？ 提示不能 4将原电池实验中锌石墨原电池中的锌片换成铁片，能否形成电流？若能产生电流，写出电极反应 和电池总反应。 提示能产生电流。 负极：Fe2e =Fe2； 正极：2H 2e=H2； 电池总反应：Fe2H =Fe2H2。 1(2019大连学考)某小组为研究原电池原理，设计了如图所示装置。下列叙述正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资
5、料 Aa 和 b 不连接时，铁片上会有 H2产生 Ba 和 b 用导线连接时，铁片上发生的反应为 Cu2 2e=Cu Ca 和 b 用导线连接时，电子由 a 流向 b D无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 答案D 解析a 和 b 不连接时，铁片直接在溶液中与硫酸铜发生反应，不会产生氢气，A 项错误；a 和 b 用导 线连接时，构成原电池，铁比铜活泼，铁为负极，则电子由 b 流向 a，铁片上发生的反应为 Fe2e =Fe2 ，B、C 项错误；无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，都生成 Fe2，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，D 项正 确。 2(2019河北武邑中学
6、高一月考).现有两个反应： aNaOHHCl=NaClH2O bCu2Ag =2AgCu2 (1)根据两反应本质，判断它们能否设计成原电池：_。如果不 能，说明其原因：_ _。 (2)如果可以，则写出正、负极材料，电极反应式及反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)，电解质 溶液名称。 负极：_，_，_。 正极：_，_，_。 电解质溶液：_。 .常温下，将除去表面氧化膜的 Al、Cu 片插入浓 HNO3中组成原电池(图 1)，测得原电池的电流强度 (I)随时间(t)的变化如图 2 所示。反应过程中有红棕色气体产生。 Ot1时，原电池的负极是 Al 片，此时，正极的电极反应式是_， 溶液中的 H
7、向_移动；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_ _。 答案.(1)a 不能，b 可以a 是非氧化还原反应，没有电子转移(2)CuCu2e =Cu2 氧化反应 石墨棒(或 Ag、铂、金等，任选一种)2Ag 2e=2Ag 还原反应硝酸银溶液 .2H NO 3e =NO2H2O 正极Al 在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了 Al 进一步反应 解析.(1)能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的氧化还原反应， 否则不能设计成原电池。 (2) 根据 Cu2Ag =2AgCu2可知，Cu 应为负极，失电子被氧化，正极可为石墨棒、Ag 等，正极上 Ag 2022 高中化学新教材同步讲义资料 得电子生成 Ag，电解质溶液为 AgNO3溶液。 .正极上 NO 3得电子发生还原反应，故电极反应式为 2H NO 3e =NO2H2O；由图 2 可知 t1时刻电流方向改变，说明原电池的正、负极发生变化，Al 因为发生钝化不再进一步反应，则 t1时刻后 Cu 片与浓 HNO3反应，Cu 片作负极，Al 片作正极。
