原电池原理及应用.ppt

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1、原电池原理及其应用问题1:下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为原电池?构成原电池条件①电解质溶液②活泼性不同的两电极③形成闭合回路问题2：有电流说明有电能产生,电能是怎样转化来的?例1、Zn、Cu作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu作____极,②Zn作____极电极反应式是：负极___________,正极_____________,总反应式是___________________________正负Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑1、原电池的反应原理自发进行的氧化还原反应化学能转化为电

2、能2、原电池电极的判断负极—相对活泼-失电子-电子流出-发生氧化反应正极—相对不活泼-得电子-电子流入-发生还原反应3.离子移动方向：阳离子正极，阴离子负极知识拓展：原电池是由两个半电池组成的；半电池包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。半电池中的反应就是半反应即电极反应。所以半电池又叫电极。盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂做成的冻胶。这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池（PrimaryCell）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。这样

3、可以大大提高电池效率。原电池电极反应式的书写注意事项：（1）找出两极放电的物质，负氧正还。（2）要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。（3）要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。小结原电池应用负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）：2NH4++2e-=2NH3↑+2H2↑总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+2H2↑1、锌-锰干电池(酸性）常用电池的电极反应和电池总反应式书写2、铅蓄电池负极Pb：Pb+SO42--2e-=PbSO4正极PbO2：PbO2+4H++SO42-+2e

4、-=PbSO4+2H2O总反应：钮扣电池：不锈钢制成一个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，3、银-锌电池负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag电极:Pt制作的惰性电极电解质溶液:KOH溶液负极:2H2-4e-+4OH-＝4H2O正极:O2+2H2O+4e-＝4OH-总反应：2H2+O2＝2H2O拓展创新氢氧燃料电池若为酸

5、性介质，试写出电极反应式？思考:负极：2H2-4e-＝4H+正极:O2+4H++4e-＝2H2O4、新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/海水-空气电池)5、海水电池（电解质溶液为海水）负极：4Al-12e—=4Al3+，正极：3O2+6H2O+12e—=12OH—总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：2Li-2e—=2Li+，正极：I2+2e—=2I—，总反应：2Li+I2=2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。1、2、金属阳离子失e-氧化

6、反应金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）金属腐蚀及防护金属原子金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：是指金属或合金跟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。钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的腐蚀钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3H++HCO3-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

7、应:Fe+2H+=Fe2+↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系钢铁腐蚀的防护：例6：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。⒈A.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；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，

8、最可能的是环境污染日趋严重，它们表面的