原电池实验探究(新模板)

原电池实验探究 新课改 电化学 原电池

第二节 化学能与电能(1)

原电池实验探究

原电池实验探究 新课改 电化学 原电池

电能是现代 社会中应用最广泛、 使用最方便、污染最 小的一种二次能源， 又称为电力。

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资料卡片：一次能源和二次能源 电能(电力):二次能源

火电，又称为 火力发电。那 么，火究竟是 如何转化为电？2001年我国发电总量构成图

估计在2050年火电仍居首位

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1.火力发电的原理

燃烧

蒸汽

发电机

化学能

热能

机械能

电能

(分析火力发电的利与弊)

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火力发电的优点：1.我国煤炭资源丰富,廉价方便. 2.社会应用广泛.

火力发电的缺点：1.能量转换步骤多，损耗大，利用效率低 2.排出大量CO2加速温室效应。 3.产生SO2,导致酸雨等破坏生态环境 4.废水、废料

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化学能

电能 ？(看书P35页第二、三段，回答问题)

Zn +H2SO4=ZnSO4 + H2↑[思考与交流] 怎样实现化学能和电能间的转变？

1.燃烧的氧化还原反应本质是什么？2.怎样实现将氧化反应和还原反应在两个 不同的区域进行？ 3.选择什么氧化剂和还原剂？架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。

4.从物理电学角度考虑如何选择仪器、怎样 组装？

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化学能

电能

注意: 电流表选择合适量程(0.6A),以免烧坏； 电极平行插入溶液，不要接触，导线不浸入； 实验中，电极不要久泡溶液中，实验完毕把溶 液倒回原试剂瓶(本实验要求) 电极插入不同溶液前应先用水冲洗干净;

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探究实验1:用铜、锌和稀硫酸实验 实验步骤 现象 1) 将铜、锌片分别插入 锌片表面产生大量气泡 铜片表面无明显现象 稀硫酸中，不接触 铜片上有何现象？ 铜片表面产生气泡 2) 将锌片和铜片连接3) 在锌、铜片间接电流表电流表指针发生偏转Cu Zn A

Cu

Zn

Cu

Zn

H2SO4

H2SO4

H2SO4

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化学能

电能

1、原电池： 把化学能转化为电能的装置。 1)铜锌原电池Zn电极 H2SO4A

Cu

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给出下列物质，根据铜锌原电池的组成 特点，讨论可以有哪些组合(选哪些电 极？哪些溶液？)

电极：锌片(2个)、铜片(1个) 、铁片(1个) 、石墨棒(1个) 溶液：稀硫酸、酒精、NaCl溶液、 CuSO4溶液、ZnSO4溶液， FeSO4溶液

其他：导线、安培表(量程为0.6A)

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2)探究原电池的组成条件对比实验设计(参考)电极材料选择 Zn 稀硫酸 Zn Zn 稀硫酸 Fe Zn 稀硫酸 C Fe 稀硫酸 Cu Fe 稀硫酸 C Cu 稀硫酸 C 溶液的选择 NaCl溶液CuSO4溶液 ZnSO4溶液 Zn Cu Zn Cu Zn Cu Zn Cu Zn Cu

连接方式 分别插 在两个 Zn 烧杯 (装稀 Cu 硫酸) 插在同 Zn 一个烧 杯(装 稀硫酸) Cu

FeSO4溶液 酒精

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探究实验2:原电池电极材料的选择第一组 C A Zn 第二组 Fe A 第三组 A Zn 第四组 Zn A Zn

Cu Fe

H2SO4

H2SO4

H2SO4

H2SO4

有电流通过，构成原电池

结论：

无

电流通过， 不构成原电池

1、要有活动性不同的金属(或非金属)作电极

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探究实验3:原电池溶液的选择第一组Cu A

第二组Zn Cu

第三组Zn CuA

第四组Zn Cu A

A

Zn

ZnSO4

NaCl

CuSO4

酒精

有电流通过，构成原电池A

无电流通过， 不构成原电池

Cu

Zn

结论：2、电极材料均放入电解质溶液中

H2SO4

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探究实验4:将两电极分别放入装有电解质溶 液的两个容器中，用电流表检测有无电流。A Zn CuA

Zn

Cu

H2SO4 H2SO4 H2SO4 有电流通过， 无电流通过，不构成原电池 构成原电池

结论： 3、要形成闭合电路

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2)原电池的构成条件：①有活动性不同的金属(或其中一种为 非金属导体)作电极 ②电极材料均插入电解质溶液中③形成闭合电路

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3)原电池电极的判断： e- A +Zn Cu

+ H SO2

4

(氧化反应) 较不活泼金属 正极 电子流入 2H++2e-=H2↑ Cu (还原反应) (或石墨) 总反应：Zn +2H+=Zn2+ + H2↑

电极材料 电极 电子流向 电极反应 Zn-2e-=Zn2+ 较活泼金属 负极 电子流出 Zn