高中化学人教必修第二册2026步步高学习第六章　第二节　实验活动6　化学能转化成电能

化学能转化成电能实验活动6第六章第二节[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___没有

溶液，不能构成原电池锌片、石墨棒___否否电解质(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

，表面产生________锌的还原性比H2

，溶液中的___直接得到Zn失去的电子生成___

①锌片

，表面产生_________；②铜片______________铜的还原性比H2

，

置换出H2，H+在锌片表面被

成___溶解无色气泡强H+H2溶解无色气泡表面无明显现象弱不能还原H2实验装置实验现象解释

①锌片

，表面产生_________；②石墨棒______________石墨为惰性材料，不能置换出H2，H+在锌片表面被

成___溶解无色气泡表面无明显现象还原H22.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、稀H2SO4①锌片

；②铜片

溶解，表面产生

；③电流表指针_____锌

的电子通过导线转移至_________产生电流，溶液中的___在铜片表面获得电子生成___Zn、石墨、稀H2SO4①锌片

；②石墨棒表面产生_________；③电流表指针_____锌

的电子通过导线转移至___________产生电流，溶液中的___在石墨棒表面获得电子生成___溶解不无色气泡偏转失去铜片表面H+H2溶解无色气泡偏转失去石墨棒表面H+H2实验材料实验现象解释Cu、石墨、稀H2SO4铜片

，电流表指针_______铜的还原性比

弱，

发生氧化还原反应，

电子转移，因而不能产生电流不溶解不偏转H2不能没有[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：①化学反应：自发进行的氧化还原反应。②装置条件：a.活泼性不同的电极，b.电解质溶液，c.形成闭合回路。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。

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：Fe-2e-===Fe2+；正极：2H++2e-===H2↑；电池总反应：Fe+2H+===Fe2++H2↑。1.(2025·北京海淀段考)用如图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如下表，下列说法不正确的是跟踪训练实验数据时间/min①②气体体积/mL溶液温度/℃气体体积/mL溶液温度/℃0022.0022.08.53024.85023.810.55026.0--A.两个装置中反应均为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑B.0~8.5min内，生成气体的平均速率：①<②C.时间相同时，对比溶液温度，说明反应释放的

总能量：①>②D.生成气体体积相同时，对比溶液温度，说明②

中反应的化学能部分转化为电能√装置①中为Zn和H2SO4溶液的化学反应，②为Cu⁃Zn⁃H2SO4原电池反应，两反应均为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑，A正确；0~8.5

min内，装置①中生成气体没有装置②中生成气体多，所以生成气体的平均速率：①<②，B正确；反应释放的总能量与生成的气体的量成正比，由表中数据可知时间相同时，装置①中生成气体没有装置②中生成气体多，所以反应释放的总能量：①<②，C错误；生成气体体积相同时，两反应释放的总能量相等，两装置的溶液温度：①>②，说明装置②中反应的化学能部分转化为电能，D正确。2.Ⅰ.将反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+设计成原电池，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：

。CuCu-2e-===Cu2+氧化反应石墨棒(或Ag、铂、金等，任选一种)Ag++e-===Ag还原反应硝酸银溶液根据Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+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+得电子生成Ag，电解质溶液为AgNO3溶液。Ⅱ.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。O~t1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+向

移

NO2↑+H2O正极