高二化学原电池3.ppt

,实验化学专题5电化学问题研究课题1原电池,原电池,实验目的：了解常见原电池、燃烧电池的工作原理，认识电化学腐蚀中包含的化学知识。通过原电池实验，加深对原电池工作原理的认识，初步认识电池的极化作用。通过制作燃料电池，培养动手能力，加深对电池工作原理的认识。认识生活中常见电池的工作原理，体验化学与生活的密切联系。,一.原电池实验实验过程1在锌片和铜片之间放一块海绵，用棉线或橡皮筋固定好。用导线把小灯泡和锌片、铜片连接起来，插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察发生的现象。2一段时间后，向烧杯中加入12g高锰酸钾晶体（或重铬酸钾晶体，或510mL6%H202溶液），振荡，观察现象。3改用ZnC、AlCu为电极材料，分别与稀硫酸组合成原电池，按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验现象。,原电池实验,原电池实验,实验现象用铜锌电极、铜铝电极，小灯泡不发光；伏特表、安培表指针能偏转。用锌石墨电极，小灯泡微微发光秒。往溶液中加入12克高锰酸钾晶体，再放入锌石墨电极，发现小灯泡会发出较明亮的光，而且持续的时间更长，约发光秒钟。,实验注意点1金属电极用砂纸打磨。2电解质溶液可用左右的硫酸溶液。3去极化时加入高锰酸钾晶体后再不断震荡溶液或抖动电极，效果更好。（锌石墨原电池通过抖动可使电压从0.5伏上升到2.1伏，电流强度从0.09安变到0.19安）4改用伏特表、安培表或蜂呜器效果好，用小灯泡(2.2V，0.25A)很难发光。5实验顺序最好换一下，可节约药品。6要选用纯度高的锌片做电极。,原电池实验,我们的困惑,电流密度与电极困绑的松紧、导线的长短、接触的好差、介质类别、介质的浓度及温度、电极本身的活泼性等诸多因素有关，变量不太好控制。,理论上，电极电势应该AlCu比ZnCu高，但实际测出结论相反。,原电池实验,该实验要得到最直观的现象，就是要用小功率的小灯泡，难找。,二氢氧燃料电池的制作实验过程,1把两根碳棒放在酒精喷灯（或煤气灯）火焰上灼烧23min后，立即投入到冷水中，反复操作35次，使碳棒表面变得粗糙多孔。2将经过灼烧的两根碳棒插入2molL-1KNO3溶液中，并与6V直流电源连接，电解约20s，使两电极的碳棒上吸附很多小气泡。3切断电源，在两极之间接上蜂呜器（原来连接直流电源正极的碳棒应该与蜂呜器的正极相连接），观察并记录现象。,氢氧燃料电池的制作,氢氧燃料电池的制作,实验现象接通电源,电极表面产生大量气泡，并在电极表面吸附上大量气泡。切断电源后,将电极接在蜂呜器上，蜂呜器立刻发出蜂呜声。,实验注意点1多孔碳棒现制现用效果好，也可直接用砂纸打磨碳棒，后冲洗，效果也很好。2电解硝酸钾溶液时，课本要求接直流电源6V,实际操作中电压可从几伏到二十几伏，电解10至15秒即可。电解质溶液用硫酸钠、硝酸钠等效果也很好。3多孔碳棒上吸附上气体后，将导线接蜂呜器的过程中千万注意，不可碰到或振动碳棒，以防气体逸出，影响实验。,氢氧燃料电池的制作,我们的思考,这个实验成功率很高，最关键的就是碳棒的固定，我们可以将碳棒固定在泡沫塑料上。,氢氧燃料电池的制作,析氢腐蚀,1.析氢腐蚀实验过程1.取两根35cm长的铁钉，用稀盐酸除去铁锈。在其中一根铁钉上疏散地绕几圈光亮的细铜丝，使铜丝铁钉紧密接触。2.把上述两根铁钉分别放入两支试管中，各加入3mL0.1molL-1盐酸和2滴K3Fe（CN）6（铁氰化钾）溶液，观察现象。比较哪支铁钉上产生的气泡多，哪支铁钉周围先出现蓝色沉淀（Fe2+能与Fe（CN）63-反应生成蓝色沉淀）。,三.金属的腐蚀,实验现象,析氢腐蚀,绕有铜丝的铁钉周围约秒钟就出现蓝色沉淀，另一铁钉表面约秒钟出现蓝色沉淀。产生气泡速度较慢，约分钟后能明显见到，绕有铜丝的铁钉表面粘附着大而多的气泡，另一铁钉表面粘附的气泡少而小。,实验注意点这个反应出现蓝色沉淀很快（秒左右）,所以建议实验时，先在两支试管中加好稀盐酸和铁氰化钾，再同时分别放入铁钉和缠有铜丝的铁钉，观察颜色变化。将两试管静置一段时间(5到10分钟)后观察气泡。,析氢腐蚀,2.吸氧腐蚀实验过程取一片铁片，用砂纸擦去铁锈，在铁片上滴1滴含酚酞的食盐水，静置12min，观察现象。,吸氧腐蚀,静置分钟左右就可见到铁片上含酚酞食盐水液滴的边缘出现红色。,实验现象,实验注意点该实验操作