原电池化学能转化为电能的装置

1、原电池原电池一、原电池：化学能转化为电能的装置一、原电池：化学能转化为电能的装置二、原电池构成条件：二、原电池构成条件：1、两个活性不同的电极（、两个活性不同的电极（金与金或非金与金或非 或金属氧化物或金属氧化物） Au-C(H2SO4)?2、电解质溶液、电解质溶液3、闭合回路、闭合回路 (连、靠、桥连、靠、桥）4、发生氧化还原反应、发生氧化还原反应Zn,Cu(H2SO4) ；Zn靠靠Cu(H2SO4)Fe-Fe(CuSO4) ；Fe-Zn(C2H5OH)Fe-Zn(AgNO3)；Fe-C(NaCl) ； Fe-C(HCl)判断是否构成原电池？判断是否构成原电池？电极？电极方程式？电极？电极方

2、程式？三、工作原理：三、工作原理：1、负极、负极失电子（氧化反应）失电子（氧化反应） 正极正极得电子（还原反应）得电子（还原反应）2、电子流向：、电子流向： 负极负极 正极正极 电流方向：电流方向：正极正极 负极负极电解质溶液电解质溶液3、离子迁移方向：、离子迁移方向： 电性吸引电性吸引判断电极：判断电极：Al-Cu(稀稀H2SO4)Al-Cu(浓浓HNO3) 四、设计原电池：四、设计原电池： 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+拆分成两个半反应：拆分成两个半反应：氧化反应：氧化反应：Cu-2e-=Cu2+还原反应：还原反应：Fe3+e-=Fe2+发生氧化反应的物质作负极（或在负极上反应）发生氧

3、化反应的物质作负极（或在负极上反应） 电极材料为电极材料为C或或Pt发生还原反应的物质作正极（或在正极上反应）发生还原反应的物质作正极（或在正极上反应） 电极材料为电极材料为C或或Pt例、有例、有A A、B B、C C、D D四块金属片，进行如下四块金属片，进行如下实验：实验：A A、B B用导线相连后，同时浸入稀用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，硫酸中，A A为负极；为负极；C C、D D用导线相连后，用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由同时浸入稀硫酸中，电流由D D到到C C；A A、C C用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，C C极产极产生大量气泡；生大量气泡

4、；B B、D D用导线相连后，同时用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，浸入稀硫酸中，D D极发生氧化反应，据此，极发生氧化反应，据此，判断四种金属的活动顺序是判断四种金属的活动顺序是 。五、运用：五、运用：比金属活性、提高反应速度比金属活性、提高反应速度 制化学电池制化学电池1 1、普通锌锰电池、普通锌锰电池- -干电池干电池 干电池是用锌筒外壳作负极，位于中干电池是用锌筒外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充围填充ZnCl2，NH4Cl和淀粉糊作电解质，和淀粉糊作电解质，还填有还填有MnO2黑色粉末。黑色粉末。负极负极：Zn - 2e-

5、= Zn2+正极：正极：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2电池总反应为：电池总反应为：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2 注意：注意：2MnO2+ H2 = Mn2O3+ H2O 4NH3+Zn2+=Zn(NH3)42+1 1、普通锌锰电池、普通锌锰电池- -干电池干电池缺点：电量小、涨气、漏液缺点：电量小、涨气、漏液碱性锌锰电池：碱性锌锰电池：P992 2、铅蓄电池、铅蓄电池 正极棕褐色的正极棕褐色的PbOPbO2 2，负极是海绵状的，负极是海绵状的金属铅，两极均浸入金属铅，两极均浸入H H2 2SOSO4 4溶液中，且两溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开极间用微孔橡胶或微孔

6、塑料隔开放电时：放电时：负极：负极：Pb + SO42-2e-= PbSO4正极：正极：PbO2 + 4H+ SO42-+2e-= PbSO4+2H2O 当放电进行到当放电进行到H H2 2SOSO4 4的浓度降低，溶液的的浓度降低，溶液的密度达密度达1.18g/cm1.18g/cm3 3时应停止使用，需充电，充时应停止使用，需充电，充电时起电解池作用电时起电解池作用阳极：阳极：PbSO4+2H2O-2e-= PbO2 + 4H+ SO42-阴极：阴极：PbSO4 +2e- = Pb + SO42- 当溶液的密度增加至当溶液的密度增加至1.28g/cm1.28g/cm3 3时，应停止充电时，应

7、停止充电蓄电池充电和放电的总化学方程式：蓄电池充电和放电的总化学方程式：PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 +2H2O放电充电3 3、银锌电池、银锌电池- -钮扣电池钮扣电池 正极正极AgAg2 2O O，负极锌，负极锌, ,电解质溶液为电解质溶液为( )( )电池总反应：电池总反应：Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO负极负极：Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O正极：正极：Ag2O+ H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 4 4、锂电池、锂电池 用金属锂作负极，用金属锂作负极，MnO2作正极，作正极， LiClO4有机电解液有机电解液 电池总

8、反应：电池总反应：Li+ MnO2 =LiMnO2负极：负极：Li- e- = Li+正极正极: : MnO2+e-= MnO2-5 5、燃料电池、燃料电池（1 1）氢氧燃料电池）氢氧燃料电池 氢氧燃料电池的电极材料是多孔镍电极，氢氧燃料电池的电极材料是多孔镍电极，它工作时电池反应式为：它工作时电池反应式为：2H2+O2=2H2O,电电解质可用解质可用KOH或或H2SO4 碱性介质碱性介质 负极：负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 酸性介质：酸性介质：负极：负极： 2H2 - 4e- = 4H+ 正极：正极：O2 +

9、4H+ + 4e- = 2H2O(2)(2)甲烷燃料电池甲烷燃料电池 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOHKOH溶液中溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和作电极，又在两极上分别通甲烷和O O2 2总反应总反应:CH4 + 2O2+ 2KOH = K2CO3 + 3H2O负极：负极：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O正极：正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH- 思考：化学电池在通讯交通及日常生活中有广思考：化学电池在通讯交通及日常生活中有广泛应用（泛应用（1）目前常用的镍（）目前常用的镍（Ni）镉（）镉（Cd）电）电池，其电池总反应式可表示为

10、：池，其电池总反应式可表示为： Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电充电负极：负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2正极：正极：2NiO(OH)+ 2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-铝铝空气（海水）电池空气（海水）电池钠硫高能电池钠硫高能电池2Na+xS Na2Sx, p-Al2O3电解质电解质放电充电爱迪生电池爱迪生电池Fe-NiO2(KOH)Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2金属的腐蚀及其防护金属的腐蚀及其防护1 1、金属的腐蚀指的是金属及其合金跟周围接、金属的腐蚀指的是金属及其合金跟周围接触到的气体或液体发生化学反应

11、被氧化而损耗触到的气体或液体发生化学反应被氧化而损耗的过程的过程2 2、金属腐蚀的实质都是、金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被金属原子失去电子被氧化的过程氧化的过程3 3、金属腐蚀的分类、金属腐蚀的分类 化学化学腐蚀、腐蚀、电化学电化学腐蚀腐蚀（1 1）化学腐蚀：金属跟非电解质或与腐蚀性）化学腐蚀：金属跟非电解质或与腐蚀性的气体的气体直接接触直接接触而产生的腐蚀而产生的腐蚀（2 2）电化学腐蚀：不纯的金属或合金跟电解）电化学腐蚀：不纯的金属或合金跟电解质溶液相接触发生质溶液相接触发生原电池反应原电池反应而引起的腐蚀而引起的腐蚀钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀负极：负极：Fe - 2e- = Fe

12、2+正极：正极：2H+ + 2e- = H2电池总反应：电池总反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 钢铁的吸氧腐蚀钢铁的吸氧腐蚀负极：负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+正极：正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 电池总反应：电池总反应：2Fe +O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O思考：试管中放入一枚光亮的铁钉，思考：试管中放入一枚光亮的铁钉，溶液为溶液为NaClNaCl溶液，数天后看到溶液，数天后看到 ，说明铁钉发生了说明铁钉发生了 ，其中，其中 是正

13、极，试管中发生变化的反应式是正极，试管中发生变化的反应式为为 ，试管中气体的平，试管中气体的平均分子量将均分子量将 。4 4、金属的保护、金属的保护（1 1）改变金属的）改变金属的内部结构内部结构，如不锈钢（，如不锈钢（Ni,CrNi,Cr）（2 2）在金属表面覆盖）在金属表面覆盖保护层保护层如涂油层、油漆层、电镀层如涂油层、油漆层、电镀层（3 3）牺牲阳极牺牲阳极的阴极保护法的阴极保护法（4 4）外加电流的）外加电流的阴极保护法阴极保护法2 2、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入0.01mol/L0.01mol/L的食盐溶液中，可能出现的现象的食盐溶液中，可能出现

14、的现象（ ）A.A.铁棒附近产生铁棒附近产生OHOH- - B. B.铁棒被腐蚀铁棒被腐蚀C.C.石墨棒上放出石墨棒上放出ClCl2 2 D. D.石墨棒上放出石墨棒上放出O O2 23 3、取铜片，铝片各一片，用导线相连并接一、取铜片，铝片各一片，用导线相连并接一电流计，铜接电流计，铜接“+”+”，铝接，铝接“-”-”，取两个，取两个50mL50mL的小烧杯分别注入的小烧杯分别注入40mL40mL的浓硝酸和的浓硝酸和40mL 40mL 0.5mol/L0.5mol/L的硫酸，试回答：的硫酸，试回答：（1 1）两极插入稀硫酸中电流计的指针偏）两极插入稀硫酸中电流计的指针偏 ，铝为铝为 极，铝片上电极反应式极，铝片上电极反应式 。（2 2）两电极同时插入浓硝酸，电流计指针偏）两电极同时插入浓硝酸，电流计指针偏向向 ，铝为，铝为 极，铝片上电极反应式极，铝片上电极反应式 。4 4、银器日久表面变黑色，这是生成了硫化、银器日久表面变黑色，这是生成了硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处银，有人设计用原电池原理加以除去