原电池的形成与危害

1、2015-4-15复习回顾复习回顾1 1、化学能与电能可相互转化，化学能可通过、化学能与电能可相互转化，化学能可通过 ， 转化为电能，电能可以通过转化为电能，电能可以通过 转化为化学能，不转化为化学能，不管哪种转化，都要通过管哪种转化，都要通过 反应来完成。反应来完成。2 2、在铜锌原电池中，铜片作为正极、锌片作为负极，其、在铜锌原电池中，铜片作为正极、锌片作为负极，其 理论支持是：理论支持是： . . 负极发生负极发生 反应，反应式为反应，反应式为： 。 正极发生正极发生 反应，反应式为反应，反应式为： 。原电池原电池电解池电解池氧化还原氧化还原锌的金属性强、还原性强、电势低锌的金属性强、还

2、原性强、电势低氧化氧化Zn-2eZn-2e- - = Zn= Zn2+2+还原还原2H2H+ +2e+2e- - = H = H2 2 2015-4-15复习回顾复习回顾明确：明确：电子、电子、离子、离子、电流电流的流向的流向体验原电池的工作原理体验原电池的工作原理2015-4-15复习回顾复习回顾 （4 4）若反应过程中，有）若反应过程中，有2mol2mol电子转移，消耗锌的质量电子转移，消耗锌的质量 为为 ，生成氢气在标准状况下的体积为，生成氢气在标准状况下的体积为 。（1 1）闭合电路中电流的形成原因：）闭合电路中电流的形成原因： 外电路（即导线上）外电路（即导线上） 内电路（即电解质溶

3、液中）内电路（即电解质溶液中）在电势差作用下使电子的定向移动在电势差作用下使电子的定向移动 （3 3）氢气从）氢气从 极放出极放出正正（铜片上）（铜片上）65g65g22.4L22.4L(2)(2)、阴、阳离子在电解质溶液中的移动方向？、阴、阳离子在电解质溶液中的移动方向？ 阳离子阳离子： 。 阴离子阴离子： 。从锌棒（负极）向铜棒（正极）移动从锌棒（负极）向铜棒（正极）移动从铜棒（正极）向锌棒（负极）移动从铜棒（正极）向锌棒（负极）移动复习回顾复习回顾在电势差作用下使阴、阳离子的定向移动在电势差作用下使阴、阳离子的定向移动 2015-4-15原理：原理：锌和铜离子发生置换反应，析出的铜附着在

4、锌上，锌和铜离子发生置换反应，析出的铜附着在锌上，铜、锌、稀硫酸构成原电池铜、锌、稀硫酸构成原电池2015-4-15原电池的形成与危害原电池的形成与危害新泰一中新泰一中 崔晓旭崔晓旭2015-4-15课程标准要求课程标准要求 （内容标准）（内容标准）举例说明化学能与电能的转化关系及其应用举例说明化学能与电能的转化关系及其应用 （活动探究标准）（活动探究标准）用生活中的材料制作简易电池用生活中的材料制作简易电池2015-4-15学习目标学习目标1 1、掌握原电池的定义、构成条件、工作、掌握原电池的定义、构成条件、工作原理原理2 2、了解原电池的应用，会用原电池工作、了解原电池的应用，会用原电池工

5、作原理解释某些现象原理解释某些现象2015-4-15原电池是通过氧化还原反应，将化学能原电池是通过氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置转化为电能的装置2015-4-15原电池的构成原电池的构成1 1、构成条件、构成条件 活动性不同的金属或金属与非金属，活动性不同的金属或金属与非金属，用导线连接或直接接触，浸于同一电解质溶液中。用导线连接或直接接触，浸于同一电解质溶液中。活动性不同的金属或金属与非金属，活动性不同的金属或金属与非金属，是保证存在电势差是保证存在电势差用导线连接或直接接触，浸于同一电解质溶液中，用导线连接或直接接触，浸于同一电解质溶液中，是为是为了构成闭合通路（闭合电路）了构成闭

6、合通路（闭合电路）2 2、交流研讨、交流研讨 下列各组装置可构成原电池的是：下列各组装置可构成原电池的是：Zn CuZn CuZn CZn CuZn CuZn ZnA B C D E F2015-4-15交流研交流研讨讨Zn CuZn Cu琼脂盐桥琼脂盐桥不能，因为不能不能，因为不能构成闭合通路构成闭合通路下列两个装置能够构成原电池下列两个装置能够构成原电池吗？为什么？吗？为什么？能，因为琼脂盐桥可将两能，因为琼脂盐桥可将两烧杯的电解质溶液连接，烧杯的电解质溶液连接，协助构成闭合通路。协助构成闭合通路。稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸2015-4-15无水乙醇无水乙醇CuZnG稀盐酸稀盐酸CuZnAg

7、FeACuSO4溶液溶液H H2 2SOSO4 4A AH H2 2SOSO4 4CuZnABCD判断方法：判断方法：看是否满足构成原看是否满足构成原电池的条件：电池的条件：（1 1）存在电势差）存在电势差（2 2）构成闭合电路）构成闭合电路（3 3）存在电解质）存在电解质判断下列装置是否构成原电池，并说明理由判断下列装置是否构成原电池，并说明理由和判断依据：和判断依据：2015-4-15学以致学以致用用 根据你已经具备的氧化还原反根据你已经具备的氧化还原反 应知识和对原电池的认识，利用应知识和对原电池的认识，利用 下列所提供用品，设计一套原电下列所提供用品，设计一套原电 池装置，并画出装置图

8、池装置，并画出装置图用品：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、小灯泡、用品：镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、小灯泡、 桃子、苹果、烧杯、食盐、食醋。桃子、苹果、烧杯、食盐、食醋。另外还有很多，例如：另外还有很多，例如：（1）把桃子换成苹果）把桃子换成苹果（2）换成烧杯装置）换成烧杯装置铁铁片片铜铜片片2015-4-15原电池反应的发生条件原电池反应的发生条件交流研讨交流研讨将左边的铜锌原电池进将左边的铜锌原电池进行改装，看是否还能产行改装，看是否还能产生电流？若能够产生写生电流？若能够产生写出电极反应式。出电极反应式。（1）将稀硫酸换成硫酸铜溶液？）将稀硫酸换成硫酸铜溶液？负极：负极：Zn 2e-

9、 = Zn2+ 正极：正极：Cu2+ + 2e- = Cu能产生电流能产生电流（2 2）若将锌换成银，电解质溶液仍然是稀硫酸）若将锌换成银，电解质溶液仍然是稀硫酸不能产生电流不能产生电流（3 3）若将锌换成银，电解质溶液换成硝酸银溶液）若将锌换成银，电解质溶液换成硝酸银溶液负极：负极：Cu 2e- = Cu2+ 正极：正极：2Ag+ + 2e- = 2Ag能产生电流能产生电流2015-4-15首先，必须满足形成原电池的条件：首先，必须满足形成原电池的条件：即：即：、两个电极存在电势差、两个电极存在电势差 、通过导线和电解质溶液形成闭合通路、通过导线和电解质溶液形成闭合通路 结论结论其次，负极能

10、够与电解质溶液发生置换反应其次，负极能够与电解质溶液发生置换反应 准确的说：准确的说： 存在着可自发进行的氧化还原反应存在着可自发进行的氧化还原反应原电池反应发生产生电流的条件原电池反应发生产生电流的条件2015-4-15如图所示，在一个盛有水的烧杯中，铁圈和银圈如图所示，在一个盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地的连接处吊一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地向烧杯中两环之间滴入几滴向烧杯中两环之间滴入几滴CuSOCuSO4 4溶液。溶液。（1 1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的的金属圈）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的的金属圈） A A、铁圈和银圈左右摇摆不定、

11、铁圈和银圈左右摇摆不定 B B、保持平衡状态不变、保持平衡状态不变 C C、铁圈一边向下倾斜、铁圈一边向下倾斜 D D、银圈一边向下倾斜、银圈一边向下倾斜（2 2）你觉着还会有何现象）你觉着还会有何现象? ?请补充：请补充： （3 3）产生上述现象的原因）产生上述现象的原因交流研讨交流研讨2015-4-15原电池的危害原电池的危害金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护2015-4-15金属的腐蚀的定义：金属的腐蚀的定义：认识认识“金属的腐蚀金属的腐蚀”所谓金属的腐蚀，实际上就是金属单质被氧化。所谓金属的腐蚀，实际上就是金属单质被氧化。 金属的腐蚀的分类：金属的腐蚀的分类：直接与氧化剂发生氧化反应而被

12、腐蚀直接与氧化剂发生氧化反应而被腐蚀（1）化学腐蚀：）化学腐蚀：形成原电池，金属作为负极，发生氧化反应而被腐蚀形成原电池，金属作为负极，发生氧化反应而被腐蚀 （2）电化学腐蚀：）电化学腐蚀：为什么形成原电池的腐蚀被称为为什么形成原电池的腐蚀被称为“电化学腐蚀电化学腐蚀”？形成原电池，金属被腐蚀时，有电流产生形成原电池，金属被腐蚀时，有电流产生 分为两类分为两类2015-4-15金属的电化学腐蚀的分类：金属的电化学腐蚀的分类：认识认识“金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀”分为两类：分为两类： 析出（放出）氢气的腐蚀析出（放出）氢气的腐蚀（1）析氢腐蚀：）析氢腐蚀：（2）吸氧腐蚀：）吸氧腐蚀：吸收（

13、消耗）氧气的腐蚀吸收（消耗）氧气的腐蚀两类腐蚀的条件要求：两类腐蚀的条件要求：（1）析氢腐蚀：）析氢腐蚀：交流研交流研讨讨电极：电极：负极能够与负极能够与H+发生置换反应发生置换反应电解质：电解质：强酸性溶液强酸性溶液（2）吸氧腐蚀：）吸氧腐蚀：电极：电极：电解质：电解质：无特殊要求无特殊要求弱酸性、中性、碱性溶液弱酸性、中性、碱性溶液2015-4-15点击练习点击练习已知生铁是铁与碳的合金，如右图所示：已知生铁是铁与碳的合金，如右图所示：生铁中，铁与混有的碳单质构成无数的生铁中，铁与混有的碳单质构成无数的微型原电池，当其表面存在电解质溶液微型原电池，当其表面存在电解质溶液时，就会发生原电池反

14、应，铁被腐蚀。时，就会发生原电池反应，铁被腐蚀。假若在某盐酸厂附近，电解质溶液呈假若在某盐酸厂附近，电解质溶液呈 性性 当生铁发生电化学腐蚀时，电极材料与反应式：当生铁发生电化学腐蚀时，电极材料与反应式：负极的材料负极的材料 、反应式：、反应式：正极的材料正极的材料 、反应式：、反应式：强酸强酸铁铁碳碳Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H22015-4-15交流研交流研讨讨各类腐蚀的危害程度：各类腐蚀的危害程度：1 1、在金属的腐蚀中，化学腐蚀与电化学腐蚀哪个更为普遍？、在金属的腐蚀中，化学腐蚀与电化学腐蚀哪个更为普遍？电化学腐蚀更普遍，故电化学腐蚀的危害更大电化学腐蚀更普

15、遍，故电化学腐蚀的危害更大2 2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀相比，哪个更普遍？为什么？、析氢腐蚀与吸氧腐蚀相比，哪个更普遍？为什么？ 吸氧腐蚀更普遍，危害更大。吸氧腐蚀更普遍，危害更大。因为电解质环境中，弱酸性、中性环境最多，而强酸性极少因为电解质环境中，弱酸性、中性环境最多，而强酸性极少 金属腐蚀防护措施：金属腐蚀防护措施：切断金属腐蚀可能发生的条件切断金属腐蚀可能发生的条件隔绝法（物理法）：隔绝法（物理法）：消除电化学腐蚀的条件：消除电化学腐蚀的条件：化学方法：化学方法：涂油、涂防护漆等与外界空气隔绝涂油、涂防护漆等与外界空气隔绝干燥防潮、防电解质干燥防潮、防电解质连接一个更活泼的金属，使要保护的

16、金属做正极连接一个更活泼的金属，使要保护的金属做正极 2015-4-15点击练习点击练习1 1、为什么生铁比纯铁易腐蚀？、为什么生铁比纯铁易腐蚀？ （提示：生铁是铁与碳的合金，纯铁是纯净的铁）（提示：生铁是铁与碳的合金，纯铁是纯净的铁） 2 2、下列措施能避免金属电化学腐蚀的有、下列措施能避免金属电化学腐蚀的有 。 A A、夏季，将铁制品放置在石灰粉中、夏季，将铁制品放置在石灰粉中 B B、将铁制品涂上油、将铁制品涂上油 C C、切过咸菜的刀具及时洗刷干净、切过咸菜的刀具及时洗刷干净 D D、将钢窗刷上铝粉、将钢窗刷上铝粉 A B C D生铁中的碳和铁能够与电解质溶液形成原电池，生铁中的碳和铁

17、能够与电解质溶液形成原电池，而发生原电池反应，发生电化学腐蚀从而加速而发生原电池反应，发生电化学腐蚀从而加速金属腐蚀。金属腐蚀。2015-4-15探究下列几种情况下腐蚀原理：探究下列几种情况下腐蚀原理：1 1、轮船船体是钢板，为了防止船体腐蚀，常常在船体上、轮船船体是钢板，为了防止船体腐蚀，常常在船体上 镶嵌锌块，从而保护船体，其原理是：镶嵌锌块，从而保护船体，其原理是： 2 2、“白口铁白口铁”表面镀锌（表面镀锌（ZnZn），），“马口铁马口铁”表面镀锡（表面镀锡（SnSn），），镀层镀层 破损后，哪种铁不易腐蚀？为什么？破损后，哪种铁不易腐蚀？为什么？ 3 3、水库的水闸与直流电源的负极相

18、连，可以防止水闸被腐蚀，、水库的水闸与直流电源的负极相连，可以防止水闸被腐蚀， 其原因是：其原因是： 构成原电池，锌做负极，锌被腐蚀，而保护了铁（船体）构成原电池，锌做负极，锌被腐蚀，而保护了铁（船体） （该法称为（该法称为“牺牲阳极阴极保护法牺牲阳极阴极保护法”或或“牺牲负极正极保护牺牲负极正极保护法法”）“白口铁白口铁”不易腐蚀，因为镀层破损后，构成原电池，镀层的不易腐蚀，因为镀层破损后，构成原电池，镀层的锌做负极，锌被氧化，而铁被保护。锌做负极，锌被氧化，而铁被保护。直接由电源提供电子，而没有必要再由金属提供，故金属直接由电源提供电子，而没有必要再由金属提供，故金属不再发生氧化反应，即金

19、属不会被腐蚀。不再发生氧化反应，即金属不会被腐蚀。合作探究合作探究2015-4-15、原电池的构成条件：、原电池的构成条件： 、原电池反应的发生条件、原电池反应的发生条件、金属的腐蚀与防护，特别注意金属腐蚀的两种类型、金属的腐蚀与防护，特别注意金属腐蚀的两种类型、 电化学化腐蚀的两种情况及其发生条件电化学化腐蚀的两种情况及其发生条件（1 1）存在电势差（）存在电势差（2 2）构成闭合电路（）构成闭合电路（3 3）存在电解质）存在电解质（1 1）满足原电池的构成条件）满足原电池的构成条件（2 2）存在能够自发进行的氧化还原反应）存在能够自发进行的氧化还原反应析氢腐蚀：强酸性环境，析氢腐蚀：强酸性

20、环境，吸氧腐蚀：弱酸性或中性。吸氧腐蚀：弱酸性或中性。2015-4-15达达 标标 练练 习习1 1、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 A A、原电池是把化学能转变为电能的装置、原电池是把化学能转变为电能的装置 B B、原电池中电子流出的一极是正极，该极发生氧化反应、原电池中电子流出的一极是正极，该极发生氧化反应 C C、原电池的两极均发生氧化还原反应、原电池的两极均发生氧化还原反应 D D、原电解池中阳离子向正极移动、原电解池中阳离子向正极移动2 2、下列关于原电池的说法中，正确的是、下列关于原电池的说法中，正确的是 A A、正极发生氧化反应、正极发生氧化反应 B B、阳离子向正极移动

21、、阳离子向正极移动 C C、电子流出的一极是正极、电子流出的一极是正极 D D、是将化学能转变为电能的装置、是将化学能转变为电能的装置3 3、以下现象与原电池原理无关的是、以下现象与原电池原理无关的是 A A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生锈、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生锈 B B、生铁（含、生铁（含C C）比软铁（几乎不含）比软铁（几乎不含C C）易生锈）易生锈 C C、铝线与铜线接头处易断、铝线与铜线接头处易断 D D、银质奖章长期放置后表面变暗、银质奖章长期放置后表面变暗2015-4-15达达 标标 练练 习习4 4、埋在地下的输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速、埋在地下的输油管道，在下列各种情况