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文档简介

根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应:

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中,能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB根据金属活动顺序表,Cu不能发生化学能转化为电能—电池化学能转化为电能—电池普通干电池钮扣电池笔记本电脑专用电池摄像机专用电池“神六”用太阳能电池手机电池普通干电池钮扣电池笔记本电脑摄像机“神六”用手机电池探究一:锌与硫酸铜反应的能量变化

现象:有红色物质析出,温度计显示温度上升.结论:Zn+Cu2+

=Zn2++Cu化学能热能设疑:化学能转化成了热能.我们能否试着将其转化成电能呢?探究方案:将锌粒加入硫酸铜溶液中,测量溶液温度的变化,分析能量变化情况。锌粒溶解用滴管取硫酸铜溶液约2mL加入试管中量温度从试管中取出温度计然后加入锌粒然后再测温度探究一:锌与硫酸铜反应的能量变化现象:有红色物质析出,温度探究二:请设计实验将该反应所释放的能量转化为电能现象:锌片变薄,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论:化学能电能ZnZn2++2e-

Zn+Cu2+

=Zn2++Cu2e-Cu2++2e-Cu1.将锌片和铜片分别插入硫酸铜溶液中上端用导线连接灵敏电流计,观察指针偏向铜还是锌?2.用干电池标定灵敏电流计,看指针偏向干电池的正极还是负极GZnCu

CuSO4

溶液实施你所设计的实验.探究二:请设计实验将该反应所释放的能量转化为电能现象:锌片变第3节

化学能转化为电能—电池一.原电池工作原理1.原电池:把化学能转化为电能的装置称为原电池第3节化学能转化为电能—电池一.原电池工作原理1.原“电子从Zn极(负极)流出,流入Cu极(正极)”失e-氧化反应阴离子向负极移动Zn2+Cu2+Cu2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Cu2+Cu2+e-e-铜锌原电池装置及其工作原理示意图得e-还原反应阳离子向正极移动“电子从Zn极(负极)流出,流入Cu极(正极)”失e-Zn2正极(铜电极):

Cu2++2e-Cu负极(锌电极):

ZnZn2++2e-电池反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+(总反应)2、电极反应、电池反应的书写迁移应用①书本P21?②如果将上述装置中的硫酸铜换成稀硫酸又怎样呢?负极(镁片):Mg→Mg2++2e-正极(锌片):Zn2++2e-→Zn正极(铜电极):电池反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn电解质溶液课件实验探究形成原电池的条件(可以)(可以)(可以)(不可以)形成条件一:活泼性不同的两个电极负极:一般,较活泼的金属正极:较不活泼的金属、石墨等第一组实验实验探究形成原电池的条件(可以)(可以)(可以)(不可以)形(可以)(不可以)形成条件二:合适的电解质溶液;第二组实验实验探究形成原电池的条件(可以)(不可以)形成条件二:合适的电解质溶液;第二组实验实第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三:必须形成闭合回路(不可以)(可以)第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三:必须形成闭合回3.构成原电池的条件(1)前提条件:能够自发进行的氧化还原反应(2)有两个活动性不同的金属作电极(3)合适的电解质溶液(4)形成闭合电路3.构成原电池的条件(1)前提条件:(2)有两个活动性下图装置如何改装能形成原电池?

下图装置如何改装能形成原电池?阅读课本关于盐桥的知识,了解盐桥及其用途阅读课本关于盐桥的知识,了解盐桥及其用途盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。这种装置能将化学能转变为电能,也可以称为原电池。盐桥的作用:使Cl-向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动,使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从Zn极流向Cu极。盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。这种装Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2负极反应式正极反应式小结发生氧化反应电子流出极负极材料相对活泼发生还原反应电子流入极正极材料相对不活泼电解质溶液化学能电能Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2负极电解质溶液负极正极e电子流入得到电子还原反应(阴极)电子流出失去电子氧化反应(阳极)电解质溶液e阴极阳极阳离子得电子发生还原反应电极材料或阴离子失电子发生氧化反应原电池与电解池的比较精析精练P17ZnC稀硫酸-+ZnC稀硫酸阳离子阴离子阳离子阴离子原电池电解池电解质溶液负极正极e电子流入电子流出电解质溶液e阴极阳极阳离

按下图装置进行实验,并回答下列问题ZnC2CuC1ABCuSO4溶液KCl酚酞溶液⑴判断装置的名称:A池为_______B池为________⑵锌极为________极,电极反应式为_____________铜极为__________极,电极反应式为_____________石墨棒C1为______极,电极反应式为_____________石墨棒C2附近发生的实验现象为_________________⑶当C2极析出224mL气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少)_______________g.CuSO4溶液的质量变化了(增加或减少了)___________

g按下图装置进行实验,并回答下列问题ZnC2CuC1ABC思考题1:请根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池,画出装置图思考题1:请根据反应Fe+2Fe3+=3Fe思考题1:请根据反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图

石墨Cu思考题1:请根据反应Cu+2Fe3+=Cu2

把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为:()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b.>dD.b>d>c>aB思考题2:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用B思考思考题3:判断下列原电池的正负极,并写出总反应式和电极反应式。浓硝酸氢氧化钠溶液AlMg思考题3:判断下列原电池的正负极,浓硝酸氢氧化钠溶液AlMg(1)Mg作____极,Al作____极电极反应式是:负极_________________

正极_______________________总反应式是_______________________________2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑负正Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-(2)Cu作____极,Fe作____极电极反应式是:负极____________

正极_______________________总反应式是_______________________________Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑

+2H2O负正Cu-2e-=Cu2+NO3-+2H++e-==NO2↑

+H2O6H2O+6e-=6OH-+3H2↑(1)Mg作____极,Al作____极2Al+2NaO4.按下图接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应进行)(1)U型管内和ab烧杯各发生什么现象?写出有关反应的化学方程式。(2)如果小烧杯中有0.508克碘析出,问大烧杯中,负极减轻多少克?4.按下图接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3Na2SO4AgCCuCPtPtAgFe5.写出下列装置的电极反应式,并判断A、B、C溶液PH值的变化。原电池(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3N化学电源是能够实际应用的原电池二、化学电源作为化学电源的电池有

电池、

.电池和

电池等,一次电池只能

电不能

电,使用后即

,因此可能造成

。可充电电池也称为

电池,可以反复

电和

电,是电池发展的一个重要方向。一次可充电充电燃料放充弃去环境污染二次充放化学电源是能够实际应用的原电池二、化学电源作为化学电源的电池二、认识几种电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池二、认识几种电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池1.干电池(普通锌锰电池)写出电极反应方程式:负极:正极:Zn–2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O已知反应总的方程式2MnO2+2NH4++Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+1.干电池(普通锌锰电池)写出电极反应方程式:负极:正极:Z碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质,结构如图1—3—8所示,其电极反应为:碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵其电极反应为:钮扣电池:不锈钢制成由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料电解质溶液为浓KOH溶液,已知电池内Zn的氧化产物为ZnO。银-锌电池负极:Zn正极:Ag2O总反应:+2OH--2e-=ZnO+H2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-Ag2O+Zn=ZnO+2Ag钮扣电池:不锈钢制成由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极负极:Al正极:O2

总反应式为:以海水电池为能源的航海标志灯海水电池这种电池的能量比普通干电池高20---50倍!–3e-===Al3+4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3+2H2O+4e-===4OH-负极:Al以海水电池为能源的航海标志灯海水电池这种电池2、蓄电池铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2,负极材料是海绵状的金属铅,两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。2、蓄电池铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2,负极材料是铅蓄电池是二次电池,能放电又能充电。放电是原电池原理;充电是电解原理PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-负极接电源的负极成阴极:正极接电源的正极成阳极:铅蓄电池是二次电池,能放电又能充电。PbSO4+2e-=3、新型燃料电池原理相同:工作时发生的仍然是氧化还原反应特点:工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的,同时将电极产物不断排出电池。燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。能量转换率很高。3、新型燃料电池原理相同:燃料电池燃料电池电解质溶液课件3.氢氧燃料电池交流·研讨图1---3一10为一种氢氧燃料电池结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为石墨,氢气和氧气(或空气)源源不断地通到电极上。3.氢氧燃料电池交流·研讨碱性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:

燃料电池优点:能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点碱性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:燃料电池优点:能量酸性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:

H2SO4酸性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:H2SO4KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O练习氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如:甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式:

,此时电池内总的反应式:

。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH-33三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐蚀速率较快。实验一:(按下图进行实验)请比较下列现象的异?图一铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐

金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到的破坏,称为金属腐蚀。金属腐蚀分为{化学腐蚀电化学腐蚀1、金属的腐蚀的电化学原理金属表面与周围的物质发生化学反应或因电(1)化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍1、金属的腐蚀的电化学原理(1)化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属单A(往水中吹二氧化碳制得碳酸溶液)实验二:按下图进行对比实验图二A纯水A指针无偏转指针偏转指针偏转A(往水中吹二氧化碳制得碳酸溶液)实验二:按下图进行对比实验负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2溶液反应:

Fe2++

2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O正极:O2+2H2O+4e-=

4OH-请写出下列电极方程式?AA负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H++2钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图H2O1、金属腐蚀的电化学原理钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图H2O1、金属腐蚀的

析氢腐蚀

吸氧腐蚀条件

正极

负极

溶液

(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以Fe为例)

2H++2e-=H2

O2+2H2O+4e-=

4OH-

Fe-2e-=Fe2+

Fe2++

2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O水膜酸度较高水膜酸性很弱或中性析氢腐蚀吸氧腐蚀条件正极负极①菜刀不是纯铁,含有非金属或金属杂质②刀面上的水膜溶有微量的CO2和

O2,使水膜显弱酸性或中性③形成微小原电池:思考:为什么菜刀用完必须擦干净,否则容易生锈?①菜刀不是纯铁,含有非金属或②刀面上的水膜溶有微量的CO2和铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈?铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈?铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈?铜器上的铁铆钉为什么特别容练习

银质奖章较长时间后变黑,形成黑锈,可以采用抛光的方法恢复光泽,抛光的简单方法是:将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中,放置一段时间后,黑锈就被除去,而银不会损失。(1)形成黑锈的原因:

(2)除锈的原理:4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O负极:2Al-6e-=2Al3+正极:3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-2Al3++3S2-+6H2O=3H2S+2Al(OH)32Al

+3Ag2S+6H2O=3H2S+2Al(OH)3+6Ag练习银质奖章较长时间后变黑,形成黑锈,1、金属的腐蚀的电化学原理

在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀小结1、金属的腐蚀的电化学原理在同一电解质溶液中,①改变金属内部的组织结构,制成合金(如不锈钢)。②在金属表面覆盖保护层。如油漆、油脂等,电镀Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。2、金属的防护(1)金属防护的几种重要方法原理:隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。①改变金属内部的组织结构,制成合金(如不锈钢)。2、金属的防护(2)牺牲阳极的阴极保护法:P292、金属的防护(2)牺牲阳极的阴极保护法:P29二、金属的电化学防护(3)外加电源的阴极保护法:P30辅助阳极(不溶性)二、金属的电化学防护(3)外加电源的阴极保护法:P30辅2、金属的防护交流探讨:

P29小结

在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下:外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐条件保护>无防腐条件2、金属的防护交流探讨:P29小结在同一电解质溶例题11.下列试管中的铁钉腐蚀最快的是()D例题11.下列试管中的铁钉腐蚀最快的是()D例题22,A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。(1)A中反应的离子方程式为

(2)B中Sn极上的电极反应为Sn极附近溶液的PH(增大、减少、不变)(3)C中被腐蚀的金属是,电池反应为比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是

增大ZnB>A>c例题22,A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫3.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)3.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)改变金属的内部组织结构防腐

2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首、猴首和虎首,普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对起原因的分析,最可能的是(D)A.C.铜的金属活动性比氢小,因此不宜被氧化;B.D.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金;环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去;它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金;练习2改变金属的内部组织结构防腐20

思考题:如下装置能否构成原电池(既是否有电流通过)氯化钠石墨铁G氯化钠溶液CuC

在Cu-Zn原电池中,200mLH2SO4溶液的浓度为1.25mol/L,若工作一段时间后,从装置中共收集到2.24L升气体,则流过导线的电子为————mol,溶液的pH值为___?(溶液体积变化忽略不计)在Cu-Zn原电池中,200mLH2

根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应:

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中,能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB根据金属活动顺序表,Cu不能发生化学能转化为电能—电池化学能转化为电能—电池普通干电池钮扣电池笔记本电脑专用电池摄像机专用电池“神六”用太阳能电池手机电池普通干电池钮扣电池笔记本电脑摄像机“神六”用手机电池探究一:锌与硫酸铜反应的能量变化

现象:有红色物质析出,温度计显示温度上升.结论:Zn+Cu2+

=Zn2++Cu化学能热能设疑:化学能转化成了热能.我们能否试着将其转化成电能呢?探究方案:将锌粒加入硫酸铜溶液中,测量溶液温度的变化,分析能量变化情况。锌粒溶解用滴管取硫酸铜溶液约2mL加入试管中量温度从试管中取出温度计然后加入锌粒然后再测温度探究一:锌与硫酸铜反应的能量变化现象:有红色物质析出,温度探究二:请设计实验将该反应所释放的能量转化为电能现象:锌片变薄,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.结论:化学能电能ZnZn2++2e-

Zn+Cu2+

=Zn2++Cu2e-Cu2++2e-Cu1.将锌片和铜片分别插入硫酸铜溶液中上端用导线连接灵敏电流计,观察指针偏向铜还是锌?2.用干电池标定灵敏电流计,看指针偏向干电池的正极还是负极GZnCu

CuSO4

溶液实施你所设计的实验.探究二:请设计实验将该反应所释放的能量转化为电能现象:锌片变第3节

化学能转化为电能—电池一.原电池工作原理1.原电池:把化学能转化为电能的装置称为原电池第3节化学能转化为电能—电池一.原电池工作原理1.原“电子从Zn极(负极)流出,流入Cu极(正极)”失e-氧化反应阴离子向负极移动Zn2+Cu2+Cu2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Cu2+Cu2+e-e-铜锌原电池装置及其工作原理示意图得e-还原反应阳离子向正极移动“电子从Zn极(负极)流出,流入Cu极(正极)”失e-Zn2正极(铜电极):

Cu2++2e-Cu负极(锌电极):

ZnZn2++2e-电池反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+(总反应)2、电极反应、电池反应的书写迁移应用①书本P21?②如果将上述装置中的硫酸铜换成稀硫酸又怎样呢?负极(镁片):Mg→Mg2++2e-正极(锌片):Zn2++2e-→Zn正极(铜电极):电池反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn电解质溶液课件实验探究形成原电池的条件(可以)(可以)(可以)(不可以)形成条件一:活泼性不同的两个电极负极:一般,较活泼的金属正极:较不活泼的金属、石墨等第一组实验实验探究形成原电池的条件(可以)(可以)(可以)(不可以)形(可以)(不可以)形成条件二:合适的电解质溶液;第二组实验实验探究形成原电池的条件(可以)(不可以)形成条件二:合适的电解质溶液;第二组实验实第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三:必须形成闭合回路(不可以)(可以)第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三:必须形成闭合回3.构成原电池的条件(1)前提条件:能够自发进行的氧化还原反应(2)有两个活动性不同的金属作电极(3)合适的电解质溶液(4)形成闭合电路3.构成原电池的条件(1)前提条件:(2)有两个活动性下图装置如何改装能形成原电池?

下图装置如何改装能形成原电池?阅读课本关于盐桥的知识,了解盐桥及其用途阅读课本关于盐桥的知识,了解盐桥及其用途盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。这种装置能将化学能转变为电能,也可以称为原电池。盐桥的作用:使Cl-向锌盐方向移动,K+向铜盐方向移动,使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性,从而使电子不断从Zn极流向Cu极。盐桥:在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。这种装Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2负极反应式正极反应式小结发生氧化反应电子流出极负极材料相对活泼发生还原反应电子流入极正极材料相对不活泼电解质溶液化学能电能Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2负极电解质溶液负极正极e电子流入得到电子还原反应(阴极)电子流出失去电子氧化反应(阳极)电解质溶液e阴极阳极阳离子得电子发生还原反应电极材料或阴离子失电子发生氧化反应原电池与电解池的比较精析精练P17ZnC稀硫酸-+ZnC稀硫酸阳离子阴离子阳离子阴离子原电池电解池电解质溶液负极正极e电子流入电子流出电解质溶液e阴极阳极阳离

按下图装置进行实验,并回答下列问题ZnC2CuC1ABCuSO4溶液KCl酚酞溶液⑴判断装置的名称:A池为_______B池为________⑵锌极为________极,电极反应式为_____________铜极为__________极,电极反应式为_____________石墨棒C1为______极,电极反应式为_____________石墨棒C2附近发生的实验现象为_________________⑶当C2极析出224mL气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少)_______________g.CuSO4溶液的质量变化了(增加或减少了)___________

g按下图装置进行实验,并回答下列问题ZnC2CuC1ABC思考题1:请根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池,画出装置图思考题1:请根据反应Fe+2Fe3+=3Fe思考题1:请根据反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计一个原电池,画出装置图

石墨Cu思考题1:请根据反应Cu+2Fe3+=Cu2

把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为:()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b.>dD.b>d>c>aB思考题2:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用B思考思考题3:判断下列原电池的正负极,并写出总反应式和电极反应式。浓硝酸氢氧化钠溶液AlMg思考题3:判断下列原电池的正负极,浓硝酸氢氧化钠溶液AlMg(1)Mg作____极,Al作____极电极反应式是:负极_________________

正极_______________________总反应式是_______________________________2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑负正Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-(2)Cu作____极,Fe作____极电极反应式是:负极____________

正极_______________________总反应式是_______________________________Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑

+2H2O负正Cu-2e-=Cu2+NO3-+2H++e-==NO2↑

+H2O6H2O+6e-=6OH-+3H2↑(1)Mg作____极,Al作____极2Al+2NaO4.按下图接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应进行)(1)U型管内和ab烧杯各发生什么现象?写出有关反应的化学方程式。(2)如果小烧杯中有0.508克碘析出,问大烧杯中,负极减轻多少克?4.按下图接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3Na2SO4AgCCuCPtPtAgFe5.写出下列装置的电极反应式,并判断A、B、C溶液PH值的变化。原电池(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3N化学电源是能够实际应用的原电池二、化学电源作为化学电源的电池有

电池、

.电池和

电池等,一次电池只能

电不能

电,使用后即

,因此可能造成

。可充电电池也称为

电池,可以反复

电和

电,是电池发展的一个重要方向。一次可充电充电燃料放充弃去环境污染二次充放化学电源是能够实际应用的原电池二、化学电源作为化学电源的电池二、认识几种电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池二、认识几种电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池1.干电池(普通锌锰电池)写出电极反应方程式:负极:正极:Zn–2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O已知反应总的方程式2MnO2+2NH4++Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+1.干电池(普通锌锰电池)写出电极反应方程式:负极:正极:Z碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质,结构如图1—3—8所示,其电极反应为:碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵其电极反应为:钮扣电池:不锈钢制成由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料电解质溶液为浓KOH溶液,已知电池内Zn的氧化产物为ZnO。银-锌电池负极:Zn正极:Ag2O总反应:+2OH--2e-=ZnO+H2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-Ag2O+Zn=ZnO+2Ag钮扣电池:不锈钢制成由正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极负极:Al正极:O2

总反应式为:以海水电池为能源的航海标志灯海水电池这种电池的能量比普通干电池高20---50倍!–3e-===Al3+4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3+2H2O+4e-===4OH-负极:Al以海水电池为能源的航海标志灯海水电池这种电池2、蓄电池铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2,负极材料是海绵状的金属铅,两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。2、蓄电池铅蓄电池正极材料上涂有棕褐色的PbO2,负极材料是铅蓄电池是二次电池,能放电又能充电。放电是原电池原理;充电是电解原理PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-负极接电源的负极成阴极:正极接电源的正极成阳极:铅蓄电池是二次电池,能放电又能充电。PbSO4+2e-=3、新型燃料电池原理相同:工作时发生的仍然是氧化还原反应特点:工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的,同时将电极产物不断排出电池。燃料电池是名副其实的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”。能量转换率很高。3、新型燃料电池原理相同:燃料电池燃料电池电解质溶液课件3.氢氧燃料电池交流·研讨图1---3一10为一种氢氧燃料电池结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为石墨,氢气和氧气(或空气)源源不断地通到电极上。3.氢氧燃料电池交流·研讨碱性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:

燃料电池优点:能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点碱性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:燃料电池优点:能量酸性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:

H2SO4酸性氢氧燃料电池的电极反应:电池反应为:H2SO4KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O练习氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使用方便,却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如:甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式:

,此时电池内总的反应式:

。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH-33三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐蚀速率较快。实验一:(按下图进行实验)请比较下列现象的异?图一铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐

金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到的破坏,称为金属腐蚀。金属腐蚀分为{化学腐蚀电化学腐蚀1、金属的腐蚀的电化学原理金属表面与周围的物质发生化学反应或因电(1)化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍1、金属的腐蚀的电化学原理(1)化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属单A(往水中吹二氧化碳制得碳酸溶液)实验二:按下图进行对比实验图二A纯水A指针无偏转指针偏转指针偏转A(往水中吹二氧化碳制得碳酸溶液)实验二:按下图进行对比实验负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2溶液反应:

Fe2++

2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O正极:O2+2H2O+4e-=

4OH-请写出下列电极方程式?AA负极:Fe-2e-=Fe2+正极:2H++2钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图H2O1、金属腐蚀的电化学原理钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图H2O1、金属腐蚀的

析氢腐蚀

吸氧腐蚀条件

正极

负极

溶液

(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以Fe为例)

2H++2e-=H2

O2+2H2O+4e-=

4OH-

Fe-2e-=Fe2+

Fe2++

2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O水膜酸度较高水膜酸性很弱或中性析氢腐蚀吸氧腐蚀条件正极负极①菜刀不是纯铁,含有非金属或金属杂质②刀面上的水膜溶有微量的CO2和

O2,使水膜显弱酸性或中性③形成微小原电池:思考:为什么菜刀用完必须擦干净,否则容易生锈?①菜刀不是纯铁,含有非金属或②刀面上的水膜溶有微量的CO2和铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈?铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈?铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈?铜器上的铁铆钉为什么特别容练习

银质奖章较长时间后变黑,形成黑锈,可以采用抛光的方法恢复光泽,抛光的简单方法是:将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中,放置一段时间后,黑锈就被除去,而银不会损失。(

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