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原电池原理及其应用原电池原理及其应用 第四节第四节学习目标：学习目标：1、原电池的工作原理原电池的工作原理2、构成原电池的条件构成原电池的条件 第三组实验第三组实验形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以） 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B本课时重点学习了原电池的工作原理构成原电池的三个条件。有下列材料：有下列材料：Zn片（片（2片）、片）、Cu片（片（2片）、片）、导线、水果导线、水果 （西红柿、苹果等）、电流计，（西红柿、苹果等）、电流计，请设计一个装置使电流计指针发生偏转，请设计一个装置使电流计指针发生偏转，并画出设计草图。并画出设计草图。 Zn思考题：思考题：预习：预习：1、本节、本节 “二、化学电源二、化学电源” 2、“三、三、 金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀请根据反应请根据反应 Fe + 2Fe 3+ = 3Fe 2+设计一个原电池，画出装置图设计一个原电池，画出装置图原电池的工作原理原电池的工作原理较活泼的金属发生较活泼的金属发生氧化反应氧化反应,电子从较电子从较活泼的金属活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较通过外电路流向较不活泼的金属不活泼的金属(正极正极)。 电子流向：负极 正极导线导线组成原电池的条件组成原电池的条件有两种有两种活泼性活泼性不同的金属（或一种是不同的金属（或一种是非金属导体）作电极非金属导体）作电极电极材料均插入电极材料均插入电解质溶液中电解质溶液中两极相连形成两极相连形成闭合电路闭合电路 上图是锌锰干电池上图是锌锰干电池+-ee-C棒Zn MnO2 、NH4Cl Zn-Mn干电池C空气电池空气电池锂电池锂电池 随着用电器朝着随着用电器朝着小型化、多功能化发小型化、多功能化发展的要求，对电池的展的要求，对电池的发展也提出了小型化、发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。多功能化发展的要求。 体积小、性能好的碱性锌锰电池应运体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。流大幅度提高。铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。负极相比较，使用寿命大大延长。新型燃料电池新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池界输入，同时将电极反应产物不断排出电池 氢氧燃料电池氢氧燃料电池2e-2e-氢气氧气 H2OHH+OH OH-A 负极 正极六、电化腐蚀 钢铁的电化学腐蚀（一） Fe 2+O2 OH-CFe2e- （吸氧腐蚀） 钢铁的电化学腐蚀（二） （析氢腐蚀）CFe2e-Fe2+H+H2七、金属的防护阅读材料： 耸立于美国纽约港外的一个海岛上，一座15层楼高的自由女神，历来被认为是美国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，他和人一样，已经生病了。 他究竟患了什么疾病呢？最近，美、法两国组织了一个调查小组，对她进行了全面体检， 结果， 大吃了一惊 。 原来，他们发现，自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨，那就是电化学腐蚀。自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕塑的内支架却是铁，在它们之间被浸透油的毛毯隔开。时间长了，毛毯失去了隔离作用，大西洋潮湿的带着盐分的空气不断地向自由女神进攻, 无数的原电池便在 自由女神的身上形成，这种原电池以铁为负极，铜为正极。夹带着含有盐份的湿空气正好在两极之间起电解质溶液的作用。 请问：你有什么方法可以阻止这种现象的继续发生？ 八、电化学反应方程式的书写八、电化学反应方程式的书写1、Cu-Zn（H2SO4） 负极：Zn - 2e =Zn 正极：2H +2 e = H2 总反应式：-2+-+Zn + 2H = Zn+ H2+2、Al-Cu（CuCl2）负极 ：2Al- 6e = 2Al正极 ：3Cu + 6e = 3Cu-3+ - 2+ 总反应式：2Al+3Cu =2Al +3Cu3+-2+3、Zn-Mn干电池 负极：Zn 2e = Zn 正极：2MnO2+2NH4 +2e = 2NH3 + H2O+Mn2O3 总反应式：Zn+2MnO2+2NH4 =Zn +2NH3 +H2O+Mn2O3-2+-+2+4、氢氧燃料电池 负极：2H2 4e = 4H 正极：O2 +4e +2H2O = 4OH 总反应式：2H2 +O2 = 2H2O酸性或碱性溶液中，正负极反应有所不同，但总反应方程式不变。-+-5、吸氧腐蚀 负极：2Fe 4e = 2Fe 正极：2H2O +O2 +4e = 4 OH 总反应式：2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）6、析氢腐蚀 负极：Fe 2e = Fe 正极：2H + 2e = H2 总反应式：Fe +2H = Fe + H2 -2+-2-2+-+2+你知道了吗你知道了吗38 结束语结束语