實(shí)驗(yàn)化學(xué) 專題5 電化學(xué)問題研究 課題1 原電池,原 電 池,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?了解常見原電池、燃燒電池的工作原理，認(rèn)識(shí)電化學(xué)腐蝕中包含的化學(xué)知識(shí)。 通過原電池實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)原電池工作原理的認(rèn)識(shí)，初步認(rèn)識(shí)電池的極化作用。 通過制作燃料電池，培養(yǎng)動(dòng)手能力，加深對(duì)電池工作原理的認(rèn)識(shí)。 認(rèn)識(shí)生活中常見電池的工作原理，體驗(yàn)化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。,一.原電池實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程 1在鋅片和銅片之間放一塊海綿，用棉線或橡皮筋固定好。用導(dǎo)線把小燈泡和鋅片、銅片連接起來，插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 2一段時(shí)間后，向燒杯中加入12g高錳酸鉀晶體（或重鉻酸鉀晶體，或510mL6%H202溶液），振蕩，觀察現(xiàn)象。 3改用ZnC、AlCu為電極材料，分別與稀硫酸組合成原電池，按照上述實(shí)驗(yàn)裝置和操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,原 電 池 實(shí) 驗(yàn),原 電 池 實(shí) 驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用銅鋅電極、銅鋁電極，小燈 泡不發(fā)光；伏特表、安培表指針能偏轉(zhuǎn) 。 用鋅石墨電極，小燈泡微微發(fā) 光秒。 往溶液中加入12克高錳酸鉀晶體，再放入鋅石墨電極，發(fā)現(xiàn)小燈泡會(huì)發(fā)出較明亮的光，而且持續(xù)的時(shí)間更長，約發(fā)光秒鐘。,實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn) 1金屬電極用砂紙打磨。 2電解質(zhì)溶液可用左右的硫酸溶液。 3去極化時(shí)加入高錳酸鉀晶體后再不斷震蕩溶液或抖動(dòng)電極，效果更好。（鋅石墨原電池通過抖動(dòng)可使電壓從0.5伏上升到2.1伏，電流強(qiáng)度從0.09安變到0.19安） 4改用伏特表、安培表或蜂嗚器效果好，用小燈泡(2.2V，0.25A)很難發(fā)光。 5實(shí)驗(yàn)順序最好換一下，可節(jié)約藥品。 6要選用純度高的鋅片做電極。,原 電 池 實(shí) 驗(yàn),我們的困惑,電流密度與電極困綁的松緊、導(dǎo)線的長短、接觸的好差、介質(zhì)類別、介質(zhì)的濃度及溫度、電極本身的活潑性等諸多因素有關(guān)，變量不太好控制。,理論上，電極電勢(shì)應(yīng)該AlCu比 ZnCu高，但實(shí)際測(cè)出結(jié)論相反。,原 電 池 實(shí) 驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)要得到最直觀的現(xiàn)象，就是要用小功率的小燈泡，難找。,二氫氧燃料電池的制作 實(shí)驗(yàn)過程,1把兩根碳棒放在酒精噴燈（或煤氣燈）火焰上灼燒23min后，立即投入到冷水中，反復(fù)操作35次，使碳棒表面變得粗糙多孔。 2將經(jīng)過灼燒的兩根碳棒插入2mol·L-1 KNO3溶液中，并與6V直流電源連接，電解約20s，使兩電極的碳棒上吸附很多小氣泡。 3切斷電源，在兩極之間接上蜂嗚器（原來連接直流電源正極的碳棒應(yīng)該與蜂嗚器的正極相連接），觀察并記錄現(xiàn)象。,氫氧燃料電池的制作,氫氧燃料電池的制作,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 接通電源,電極表面產(chǎn)生大量氣泡，并在電極表面吸附上大量氣泡。 切斷電源后,將電極接在蜂嗚器上，蜂嗚器立刻發(fā)出蜂嗚聲。,實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn) 1多孔碳棒現(xiàn)制現(xiàn)用效果好，也可直接用砂紙打磨碳棒，后沖洗，效果也很好。 2電解硝酸鉀溶液時(shí)，課本要求接直流電源6V,實(shí)際操作中電壓可從幾伏到二十幾伏，電解10至15秒即可。電解質(zhì)溶液用硫酸鈉、硝酸鈉等效果也很好。 3多孔碳棒上吸附上氣體后，將導(dǎo)線接蜂嗚器的過程中千萬注意，不可碰到或振動(dòng)碳棒，以防氣體逸出，影響實(shí)驗(yàn)。,氫氧燃料電池的制作,我們的思考,這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功率很高，最關(guān)鍵的就是碳棒的固定，我們可以將碳棒固定在泡沫塑料上。,氫氧燃料電池的制作,析 氫 腐 蝕,1.析氫腐蝕 實(shí)驗(yàn)過程 1.取兩根35cm長的鐵釘，用稀鹽酸除去鐵銹。在其中一根鐵釘上疏散地繞幾圈光亮的細(xì)銅絲，使銅絲鐵釘緊密接觸。 2.把上述兩根鐵釘分別放入兩支試管中，各加入3mL0.1mol·L-1鹽酸和2滴K3Fe（CN）6（鐵氰化鉀）溶液，觀察現(xiàn)象。比較哪支鐵釘上產(chǎn)生的氣泡多，哪支鐵釘周圍先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀（Fe2+能與Fe（CN）63-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀）。,三.金屬的腐蝕,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,析 氫 腐 蝕,繞有銅絲的鐵釘周圍約秒鐘就出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，另一鐵釘表面約秒鐘出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。 產(chǎn)生氣泡速度較慢，約分鐘后能明顯見到，繞有銅絲的鐵釘表面粘附著大而多的氣泡，另一鐵釘表面粘附的氣泡少而小。,實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn) 這個(gè)反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀很快（秒左右）, 所以建議實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在兩支試管中加好稀鹽酸和鐵氰化鉀，再同時(shí)分別放入鐵釘和纏有銅絲的鐵釘，觀察顏色變化。 將兩試管靜置一段時(shí)間(5到10分鐘)后觀察氣泡。,析 氫 腐 蝕,2.吸氧腐蝕 實(shí)驗(yàn)過程 取一片鐵片，用砂紙擦去鐵銹，在鐵片上滴1滴含酚酞的食鹽水，靜置12min，觀察現(xiàn)象。,吸 氧 腐 蝕,靜置分鐘左右就可見到鐵片上含酚酞食鹽水液滴的邊緣出現(xiàn)紅色。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn) 該實(shí)驗(yàn)操作簡單現(xiàn)象明顯，是個(gè)非常好的微形實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是鐵要用生鐵，食鹽水濃度大一點(diǎn)，鐵片事先要處理好，先用砂紙打磨，后用酸洗，再水洗。這樣不需要一分鐘就能在周邊見到酚酞溶液變紅。,吸 氧 腐 蝕,