原电池原理的应用第二课时.ppt

1、2020/8/29,1,原电池原理的应用,重庆市第四十二中学,2020/8/29,2,复习：,能自发地发生氧化还原反应。,2、形成原电池的反应原理？,将化学能转化为电能的装置。,1、什么是原电池？,2020/8/29,3,电解质溶液中的 ；,任意自发的氧化还原反应的 。,任意自发的氧化还原反应的 。,两种不同活泼性金属中的 ；,3、原电池的组成,1、负极 概念： 电极反应： 反应物：,2、正极 概念： 电极反应： 反应物：,4、形成闭合回路,3、电解质溶液,还原剂,氧化剂,阳离子,较活泼金属,电源中电子流出的一极。,失去电子的氧化反应。,电源中电子流入的一极。,得到电子的还原反应。,2020/

2、8/29,4,4、原电池的特征,产生电流，加快反应的速率。,实例：相同质量的Zn和相同浓度、体积的两份H2SO4溶液反应，其中一份的H2SO4溶液中滴加有几滴CuSO4。 问：哪一份溶液中反应速率更快？为什么？,加有CuSO4的H2SO4溶液反应速率更快，Zn置换出的Cu可与Zn形成Cu- Zn原电池，加快反应速率。,2020/8/29,5,二、化学电源,铅蓄电池,干电池,燃烧电池,锂电池,2020/8/29,6,1、干电池（锌-锰干电池）,Zn + 2MnO2 +2NH4+ Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O,负极（锌）： 正极（石墨）： 总反应：,2MnO2+2NH4+2e- Mn2O3

3、+2NH3+H2O,Zn 2e- Zn2+,2020/8/29,7,2、铅蓄电池,负极： 正极： 总反应：,（Pb）,（PbO2）,Pb 2e- Pb2+,PbO2+ 2e- + 4H+ Pb2+ + 2H2O,Pb + PbO2+ 4H+ 2Pb2+ + 2H2O,2020/8/29,8,3、锂电池,特点：,（1）负极为密度最小的金属材料 （2）使用和储存寿命长 （3）工作效率高，供出电流的电压高,负极（Li）： 正极： 总反应：,2Li 2e 2Li,I2 + 2e 2I,2Li + I2 2LiI,2020/8/29,9,4.新型燃料电池,它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是

4、在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。,小型高性能燃料电池,燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。,因此，燃料电池是名符其实地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”。,实例介绍,2020/8/29,10,2020/8/29,11,二、金属的腐蚀和防护,生锈后,生锈前,铁锈,2020/8/29,12,钢铁表面形成的微小原电池示意图,2020/8/29,13,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,2020/8/29,14,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸

5、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（-）,Fe - 2e- = Fe2+,2Fe - 4e- = 2Fe2+,正极C（+）,2H+ + 2e- = H2,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe + 2H2O + O2 = 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3,联系,2020/8/29,15,金属阳离子,失e-,氧化反应,3、金属的腐蚀的类型：,化学腐蚀,电化腐蚀,（常见普遍）,（一）金属的腐蚀,金属原子,2、金属的腐蚀的本质：,1、金属的腐蚀：,是指金属或合金跟

6、接触的气体或液体发生化学反应（氧化-还原）而腐蚀损耗的过程。,2020/8/29,16,化学腐蚀和电化学腐蚀的比较,2020/8/29,17,（二）金属腐蚀的防护：,1、改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。,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，其原因，这些铜是含有一定比例金、银、锡、锌的合金。,2020/8/29,18,2、金属表面覆盖保护层,原理：,如喷漆、涂油

7、、电镀、喷镀或表面钝化。,隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,搪瓷锅,电镀配件,外用油漆,2020/8/29,19,牺牲阳极的阴极保护法示意图,3、电化学保护法：牺牲阳极的阴极保护法,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；而活泼金属反应受到腐蚀。,2020/8/29,20,练 习,1、如图所示的装置中，B棒逐渐变细，A棒逐渐 变粗，则图中A、B、C的组成是 （ ）,A棒 B棒 C溶液 A、 Zn Cu H2SO4 B、 Cu Fe HCl C、 Ag Zn AgNO3 D、 Zn Cu 酒精,C,2020/8/29,21,2、有一银锌电池，其电极分别是Ag2

8、O和Zn，电极反应为：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 下列叙述正确的是（ ） A、电流由锌经导线流向Ag2O B、Zn为正极，Ag2O为负极 C、放电时，负极区溶液pH减小 D、放电时，电解液成分不变,CD,2020/8/29,22,3、如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是 （ ） A、a中铁钉附近呈现红色 B、b中铁钉上发生还原反应 C、a中铜丝上发生氧化反应 D、b中铝条附近有气泡产生,B,2020/8/29,23,原电池小结,定义,形成条件,正负极名称和电子流向判断,工作原理（氧还反应，熟写