原电池及其应用

1、让我们展开理想的翅膀让我们展开理想的翅膀在知识的天空自由地飞翔在知识的天空自由地飞翔.原电池原理及其应用实验步骤实验步骤 现象现象结论或解释结论或解释 锌片上锌片上有气泡有气泡铜片上铜片上无气泡无气泡铜片上有气泡铜片上有气泡电流计偏转电流计偏转锌与稀硫酸锌与稀硫酸反应反应铜与稀硫酸铜与稀硫酸不反应不反应导线中导线中有电流通过有电流通过化学能转化为电能。化学能转化为电能。因电子的转移形成电流因电子的转移形成电流原电池原电池：把把化学能化学能转化为转化为电能电能的装置的装置1.铜片上的气体是什么？铜片上的气体是什么？2.氢元素原来以什么形式存在？氢元素原来以什么形式存在？3. 从电子得失的角度分析

2、，从电子得失的角度分析， H+如何如何 转变成氢气？转变成氢气？思考思考Zn活泼被氧化，失去电子，活泼被氧化，失去电子，电子沿导线流向电子沿导线流向Cu，H+在在Cu上得电子，生成上得电子，生成H2实验步骤实验步骤现象现象结论或解释结论或解释 电流计指针偏转电流计指针偏转导线中有电导线中有电流通过流通过测干电池时，电流计测干电池时，电流计指针偏向指针偏向正正极方向极方向电流计指针偏向电流计指针偏向铜铜片方向片方向锌片为锌片为负负极极 铜片为铜片为正正极极电流电流由正极流向负极，由正极流向负极，电子电子由负极流向正极。由负极流向正极。负极负极正极正极电子电子电流电流原电池：原电池：把把化学能化学

3、能转化为转化为电能电能的装置的装置电子流出的一极电子流出的一极-负极负极 （氧化反应氧化反应）电子流入的一极电子流入的一极-正极正极 （还原反应还原反应）负极（负极（Zn）：）：Zn - 2e- = Zn2+正极（正极（Cu）：）：2H+ + 2e- = H2总反应：总反应： Zn + 2H+ =Zn2+ H2形成原电池前后，总反应相同形成原电池前后，总反应相同总结总结正正极极负负极极电解质溶液电解质溶液e相对活相对活泼的金属泼的金属氧化氧化反应反应还原还原反应反应阳离子移向正极阳离子移向正极极负向移子离阴极负向移子离阴形成原电池的条件：形成原电池的条件：、自发的、自发的氧化还原反应氧化还原反

4、应。3、电极插入、电极插入电解质电解质溶液。溶液。2、有、有两个电极两个电极（可相同，可不同）（可相同，可不同）一般活泼的作负极，不活泼的作正极。一般活泼的作负极，不活泼的作正极。4、形成、形成闭合回路闭合回路。原理原理：活泼金属被氧化（负极），活泼金属被氧化（负极），不活泼金属被保护（正极）不活泼金属被保护（正极）下列哪些装置能构成原电池？下列哪些装置能构成原电池？CuZnZnCu题题1：下列哪些装置能构成原电池？：下列哪些装置能构成原电池？负极（负极（Cu）：）： Cu - 2e- = Cu 2+正极（石墨）：正极（石墨）： 2Ag+ + 2e- = 2Ag总反应：总反应： Cu + 2A

5、g+ = Cu2+ +2Ag负极（锌片）：负极（锌片）： Zn - 2e- = Zn 2+正极（石墨）：正极（石墨）： 2H+ + 2e- = H2 负极（锌片）：负极（锌片）： Zn - 2e- = Zn 2+正极（铜片）：正极（铜片）： Cu2+ + 2e- = Cu总反应：总反应： Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2 总反应：总反应： Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu轮船轮船的外壳为什么连接一块的外壳为什么连接一块锌锌块？块？Fe（+）Zn （-）海水请将氧化还原反应：请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池设计成一个原电池。负极：负

6、极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：Fe比比Fe惰的金属或石墨惰的金属或石墨 CuSO4 Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+正极：正极：Cu2+ + 2e- = Cu氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极：负极： Al+ 4OH3e- =Al O2 +2H2O 正极：正极：2H2O + 2 e- = H2+ 2OH 负极：负极： Cu 2e- = Cu 2+ 正极：正极： 2H+ +NO3 + e- = NO2 + H2O 总：总：Cu + 4H+ +2NO3= 2NO2 + Cu 2+ + 2H2O总：总：2Al+ 2OH +2H2O

7、=2Al O2 + 3H2 化学电源干电池（锌锰干电池）干电池（锌锰干电池）负极：负极：正极：石墨（正极：石墨（，碳黑），碳黑）电解质：电解质：、ZnCl2铅蓄电池：铅蓄电池：负极：负极：Pb 正极：正极：PbO2电解质：电解质：H2SO4负极：负极：Pb - 2e- +SO42- = PbSO4正极：正极：PbO2+ 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2OPb + PbO2+2 H2SO4= 2 PbSO4+ 2H2O锂电池锂电池特点特点（1）质量轻质量轻 （2）电压高，工作效率高）电压高，工作效率高 （3）使用和贮存寿命长）使用和贮存寿命长氢氧燃料电池氢氧燃料电池

8、（石墨作电极，（石墨作电极，KOH作电解质）作电解质）负极：负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O正极：正极：O2 + 2H2O + 4e- =4OH-总反应：总反应：2H2 + O2 =2H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池（石墨作电极，（石墨作电极，H2SO4作电解质）作电解质）负极：负极：2H2 - 4e- = 4H+正极：正极：O2 + 4H+ + 4e- =2H2O总反应：总反应：2H2 + O2 =2H2O金属的腐蚀金属的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生金属与接触到的物质直接发生化学反应化学反应而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。Fe + H2SO4 = FeSO4

9、 + H2 3Fe + 2O2 = Fe3O4电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯不纯的金属或的金属或合金合金跟电解溶液接跟电解溶液接触时，发生触时，发生原电池原电池反应，较活泼反应，较活泼金属失去电子而被氧化。金属失去电子而被氧化。化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，往往同时发生，加快腐蚀的速度。加快腐蚀的速度。钢铁的腐蚀：钢铁的腐蚀：钢铁在钢铁在潮湿潮湿的空气里发生腐蚀，的空气里发生腐蚀，属属电化学电化学腐蚀，潮湿的空气中，腐蚀，潮湿的空气中， 钢铁表面有一层薄薄的水膜，钢铁表面有一层薄薄的水膜，含有含有H+，OH-，还有，还有O2等，等，形成电解质溶液。形成电解质溶液。在在中性或

10、碱性中性或碱性的的水膜中的的水膜中发生发生吸氧腐蚀吸氧腐蚀负极：（负极：（Fe）2Fe 4e- = 2Fe2+正极正极：（：（C）2H2O + O2 + 4e- =4OH- 在在酸性酸性水膜中，发生水膜中，发生析氢腐蚀析氢腐蚀负极：负极：（Fe）Fe 2e- = Fe2+正极：（正极：（C）2H+ + 2e- = H2Al-空气燃料电池空气燃料电池（电解质为盐溶液）（电解质为盐溶液） 负极：负极：4Al-12e- = 4Al3+ 正极：正极：3O2 + 6H2O +12e- = 4OH- 总反应：总反应： 4Al +3O2 + 6H2O =4Al（OH）3溶液反应：溶液反应： Cu2+ + 2

11、OH- = Cu (OH)22Cu (OH)2 +CO2 = Cu 2(OH)2CO3+ H2O 2Cu +CO2 +O2 +H2O = Cu 2(OH)2CO3负极：负极： Cu - 2e- = Cu2+正极：正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生关系关系本质本质现象现象条件条件电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀金属与氧化金属与氧化剂直接接触剂直接接触不纯金属或合金与不纯金属或合金与电解质溶液接触电解质溶液接触无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化金属腐蚀的快慢程度：金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极电解池的阳极 原电池的负极原电池的负极 化学腐蚀化学腐蚀 原电池的正极原电池的正极 电解池的阴极电解池的阴极3 3、金属的防护、金属的防护使用耐腐蚀材料：使用耐腐蚀材料：各种合金，如不锈钢各种合金，如不锈钢 加保护层加保护层 : : 电涂电涂, ,电镀，电喷电镀，电喷 电化学保护电化学保护: :(a)(a)牺牲阳极法：轮船镶锌块牺牲阳极法：轮船镶锌块 白铁皮白铁皮( (镀锌镀锌) ) (b)(b)外加阴极法：外加阴极法： 加缓蚀剂：钝化膜加缓蚀剂：钝化膜1、欲快速制取、欲