明天上课用的

1电化学部分一、基本概念与基本理论

原电池(化学电源)、电解池（精炼池、电镀池）明天上课用的第1页

生活现象橘子明天上课用的第2页CuZnZnZnCBA*试验探究1*试验指导：1.按图示进行试验操作。2.观察：金属片上是否有气泡产生。DCuCu稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸明天上课用的第3页1.概念：把化学能转化成电能装置叫做原电池一、原电池电子流出一极电子流入一极负极：正极：氧化反应还原反应锌片（负极）：铜片（正极）：原电池总反应：Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑电极反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑明天上课用的第4页D观察：电流计指针是否偏转。

ACB*试验探究2*稀硫酸稀硫酸乙醇稀硫酸CZnZnZnZnCuCuZn

BB偏转不偏转不偏转不偏转

明天上课用的第5页条件一原电池电极材料结论一

H2SO4溶液CuZn

GH2SO4溶液CZn

GH2SO4溶液ZnZn

G

有两种活动性不一样金属（或一个金属和一个非金属导体）做电极，较活泼金属为负极，较不活泼金属（碳棒）为正极．AB铜锌原电池明天上课用的第6页条件二溶液性质结论二H2SO4溶液CuZn

G

乙醇CuZn

G两个电极插入电解质溶液中。两个电极插入电解质溶液中。C铜锌原电池明天上课用的第7页

稀硫酸Zn

稀硫酸Cu条件三闭合回路结论三两电极与电解质溶液必须形成闭合回路。

H2SO4溶液CuZn

GD铜锌原电池盐桥Cl-K+明天上课用的第8页/8/219盐桥能够消除电荷不平衡现象盐桥—

是由强电解质（饱和KCl)溶液和琼脂装入U型玻璃管中制成，离子在盐桥中既可运动，又可固定。盐桥工作原理：经过盐桥——

负离子Cl-向Zn半电池运动，供给负电荷，中和溶液中Zn2+过剩正电荷；正离子K+向Cu半电池运动，供给正电荷，中和溶液中SO42-

过剩负电荷。从而使铜盐、锌盐溶液保持电荷平衡，维持电中性，反应不停进行，不停产生电流。明天上课用的第9页*形成原电池条件*

：注意：必须有一个自发进行氧化还原反应。1．有两种活动性不一样金属（或一个金属和一个非金属导体）做电极，较活泼金属为负极，较不活泼金属（碳棒）为正极．2．两个电极插入电解质溶液中。3．组成闭合回路。2．两个电极插入电解质溶液中。明天上课用的第10页11氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液盐桥失e，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2阴离子阳离子总反应：负极正极2H++2e-=H2Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）阳离子2、原电池原理外电路内电路明天上课用的第11页1、以下各种情况是否形成了原电池？AgFeG盐酸溶液含杂质CFe片盐酸溶液AlMgGCCl4溶液CuZnGAFEDCB盐酸溶液CuZnCuSO4溶液H2SO4溶液CuCG练一练明天上课用的第12页能量转化电极材料电极确实定电极反应(工作原理)组成条件电流与电子方向

负极：Zn-2e－＝Zn2＋

发生氧化反应

正极：2H++2e－＝H2↑

发生还原反应负极：电子流出极(活泼金属)。正极：电子流入极(较不活泼金属或导电非金属)。1．两种不一样金属。化学能→电能1．有两种活泼性不一样金属（或一个是非金属导体）作电极；电子：负极→正极电流：正极→负极或者原电池小结一、原电池2．一个金属和一个非金属导体。2．电极插入相通电解质溶液中；3．两极用导线相连形成闭合回路。明天上课用的第13页14三、化学电源［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池其它应用吗？电池化学电池太阳能电池原子能电池将化学能转换成电能装置将太阳能转换成电能装置将放射性同位素自然衰变时产生热能经过热能转换器转变为电能装置明天上课用的第14页15知识点1：化学电池1)概念:将化学能变成电能装置2)分类:①一次电池又称不可充电电池——如：干电池②二次电池又称充电电池——蓄电池③燃料电池3)优点:4)电池优劣判断标准:①能量转换效率高，供能稳定可靠。②能够制成各种形状和大小、不一样容量和电压电池和电池组，使用方便。③易维护，可在各种环境下工作。①比能量［符号(A·h/kg)，(A·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能多少②比功率[符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率大小③电池储存时间长短明天上课用的第15页负极：正极：电池反应方程式2NH4++Zn=2NH3+H2+Zn2+2NH4++2e-=2NH3+H2Zn–2e-=Zn2+电极反应式1、锌-锰干电池（酸性电解质溶液）明天上课用的第16页17电池－铅蓄电池1、电极材料及原料2、电解质溶液3、电极反应式：正极：PbO2

负极：PbH2SO4溶液负极（Pb）:

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

正极（PbO2）:PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：(放电时)转移1mole-消耗多少molH2SO4明天上课用的第17页182PbSO4+2H2O

Pb+PbO2+2H2SO4①充电过程PbSO4

+2e-=Pb+SO42-

还原反应阴极：阳极：PbSO4

+2H2O-2e-=PbO2

+4H++SO42-

氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池充放电过程：放电充电明天上课用的第18页193)铅蓄电池优缺点简析缺点：比能量低、粗笨、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……明天上课用的第19页20大有发展前景燃料电池

燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来化学能直接转化成电能一类原电池。当前燃料电池能量转化率可达近80%，约为火力发电2倍。这是因为火力发电中放出废热太多。燃料电池噪声及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都靠近零；燃料电池创造于19世纪30年代末，经重复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池

大致情况以下：

(三)燃料电池明天上课用的第20页21氢氧燃料电池工作原理介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=4H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-明天上课用的第21页22固体氢氧燃料电池固体电解质介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O明天上课用的第22页23它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：负极：正极：电池总反应：2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+10OH--8e-=CO32-+

7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3

+

3H2O甲烷新型燃料电池分析溶液pH改变。电解质为KOH溶液若用C2H6、CH3OH呢？明天上课用的第23页24C2H6燃料电池、电解质为KOH溶液负极：正极：电池总反应：CH3OH燃料电池、电解质为KOH溶液负极：正极：电池总反应：7O2+14H2O+28e-=28OH-2C2H6+36OH--28e-=4CO32-+

24H2O2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3

+

10H2O3O2+6H2O+12e-=12OH-2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+

12H2O2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3

+

6H2O明天上课用的第24页25C4H10、空气燃料电池、电解质为熔融K2CO3,

用稀土金属材料作电极（含有催化作用）负极：正极：电池总反应：13O2+52e-

+26CO2=26CO3

2-2C4H10-52e-+26CO32--=34

CO2+

10H2O2C4H10+13O2=8CO2

+

10H2O明天上课用的第25页261.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改改变学反应速率，如试验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。三、原电池主要应用：5.解释一些化学现象明天上课用的第26页三、金属腐蚀与防护1.金属腐蚀：金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。2.金属腐蚀类型：失e-氧化反应电化腐蚀（常见普遍）金属原子化学腐蚀3.金属腐蚀本质：金属阳离子明天上课用的第27页金属腐蚀与防护联想.质疑

铁生锈现象随地可见。你有没有想过，为何铁在潮湿环境中比在干燥环境中更轻易生锈？为何当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉尤其轻易生锈？明天上课用的第28页金属腐蚀与防护负极：(Fe)正极：(Cu)Fe-2e=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-电解质溶液：空气中SO2,CO2溶于水膜中电池总反应：CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2CuCuFeFe2+2e-OH-后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(Fe2O3·nH2O)明天上课用的第29页金属腐蚀与防护负极：(Fe)正极：(Cu)Fe-2e=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-电解质溶液：空气中SO2,CO2溶于水膜中电池总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3还能够将还原电极（正极）电极反应写为：

(Fe2O3·nH2O)O2+4H++4e-=2H2O正极：(Cu)这两种写法反应了反应条件有什么区分？前者是在中性条件下而后者是在酸性条件下反应明天上课用的第30页金属腐蚀与防护钢铁析氢腐蚀示意图钢铁吸氧腐蚀示意图思索：你能写出它们电极反应式吗？明天上课用的第31页金属腐蚀与防护钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应Fe-2e=Fe2+2H++2e－

=H2↑Fe+2H+=Fe2+H2↑2Fe-4e=2Fe2+O2+2H2O+4e=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联络通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。Fe2O3·nH2O明天上课用的第32页金属腐蚀与防护1、覆盖保护层衣架和电线外面包上一层塑料层一些工具“机械转动部位”选取油脂来防锈，为何不能用油漆？思索：依据金属腐蚀原理，你能想出什么预防金属腐蚀方法？自行车钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨Cr明天上课用的第33页金属腐蚀与防护思索：针对金属电化学腐蚀，你能想出什么预防其腐蚀方法？2、牺牲阳极保护法

原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应充当阳极（负极），受到腐蚀。航海船只船底四面镶嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体。航海船只船底四面镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极阴极保护法。明天上课用的第34页金属腐蚀与防护牺牲阳极阴极保护法示意图思索：你还有什么方法能够预防铁闸门被腐蚀？明天上课用的第35页金属腐蚀与防护废铁原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池两个极，使被保护金属作为阴极，在外加直流电作用下使阴极得到保护。此法主要用于预防土壤、海水及水中金属设备腐蚀。3、阴极电保护法明天上课用的第36页金属腐蚀与防护1、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若