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1、晨鸟教育 Earlybird 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 烧杯、导线、电流表。锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。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，无法形成原电池 锌片、石墨棒 否(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。电
2、极材料 实验现象 解释 锌片 锌片逐渐溶解，表面有气泡产生 锌与稀硫酸反应生成氢气 锌片、铜片 锌片逐渐溶解，表面有气泡产生，铜片表面无明显现象 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片、石墨棒 锌片逐渐溶解，表面有气泡产生，石墨棒表面无明显现象 锌与稀硫酸反应生成氢气，石墨与稀硫酸不反应 2.原电池实验 如下表所示，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。电极材料 实验现象 解释 锌片、铜片 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生，电流表指针发生锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌作负极，铜作正极，锌失去电子转化为 Zn2，H晨鸟教育 Earlybi
3、rd 偏转 得到电子在铜片表面产生 H2 锌片、石墨棒 锌片逐渐溶解，石墨棒表面有气泡产生，电流表指针发生偏转 锌、石墨、稀硫酸构成原电池，锌作负极，石墨棒作正极，锌失去电子转化为Zn2，H得到电子在石墨棒表面产生H2 铜片、石墨棒 铜片、石墨棒表面均无明显现象，电流表指针不偏转 铜、石墨与稀硫酸不反应，无法构成原电池 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。提示：原电池的工作原理：原电池在工作时，负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，电解质溶液中具有氧化性的物质得到电子发生还原反应，氧化反应和还原反应不断发生，负极失去的电子通
4、过导线不断地流向正极，电解质溶液中的阳离子不断地从负极移向正极，这样就形成了闭合回路，实现化学能向电能的转化。原电池的构成要素：电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成；电解质溶液：作反应介质，参与氧化还原反应，在溶液中构成闭合回路，起导电的作用；两电极之间有导线连接或直接接触，形成闭合回路；发生的反应是自发的氧化还原反应。组装原电池的操作注意事项：选择合适的电极材料；能发生自发的氧化还原反应；整个装置能形成闭合回路。2能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片？为什么？提示：可以用铁片代替锌片，因为铁比铜活泼，且能够与稀硫酸发生自发的氧化还原反应。
5、巩固练习 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表。编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Al、Mg 稀盐酸 偏向 Al 晨鸟教育 Earlybird 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向 Cu 3 Al、C(石墨)稀盐酸 偏向石墨 4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向 Mg 5 Al、Zn 浓硝酸 偏向 Al 试根据表中的实验现象回答下列问题：(1)实验 1、2 中 Al 所作的电极(正极或负极)是否相同？_(填“是”或“否”)。(2)由实验 3 完成下列填空：铝作_极，电极反应式：_ _；石墨作_极，电极反应式：_ _；电池
6、总反应式：_。(3)实验 4 中铝作负极还是正极？_。理由是_ _。写出铝电极的电极反应式：_ _。(4)解释实验 5 中电流表指针偏向铝的原因：_ _ _。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_ _。解析(1)在稀盐酸中，活动性：Mg AlCu。由实验 1 和 2 可知，原电池中电流表指针是偏向正极，故 Al 所作的电极不相同。(2)实验 3 中电流表指针偏向石墨，故 Al 作负极，负极上 Al 失去电子被氧化为 Al3，石墨作正极，正极上盐酸中的 H得到电子被还原为 H2。(3)在 NaOH 溶液中，Al 与 NaOH 反应，Mg 与 NaOH 不反应，则 Al 作负极，Mg 作正极。(4)Al 在浓硝酸中发生钝化，Zn 在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中，Zn 作负晨鸟教育 Earlybird 极，Al 作正极，所以在实验 5 中电流表指针偏向铝。答案(1)否(2)负 2Al 6e=2Al3 正 6H 6e=3H2 2Al 6HCl=2AlCl33H2(3)负极 Al 与 NaOH反应，而 Mg 不与 NaOH 反应 Al3e4OH=AlO22H2O(4)Al 在浓硝酸中发生钝化，Zn 在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中 Zn 作原电池的负极，Al 作原电池的正极(5)另一个电极材料的活动性；电解质溶液