第3节 化学能转变为电能电池3精选PPT.ppt
第3节 化学能转变为电能电池3第1页，本讲稿共25页C放电时，正极反应是放电时，正极反应是Pb2e-SO42-=PbSO4铅蓄电池是一种典型的可充电电池，电池总反应式为铅蓄电池是一种典型的可充电电池，电池总反应式为Pb+PbO2+4H+2SO42-PbSO4+2H2O则下列说法正确的是则下列说法正确的是（）A放电时，电流方向由放电时，电流方向由B过过M到到AB充电时，铅蓄电池的正极应与充电器电充电时，铅蓄电池的正极应与充电器电源的负极相连源的负极相连D充电时，阳极反应是：充电时，阳极反应是：PbSO42e-2H2O=PbO2SO42-4H+-+D第2页，本讲稿共25页氢氧燃料电池氢氧燃料电池电池反应为：电池反应为：在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：第3页，本讲稿共25页甲烷燃料电池甲烷燃料电池思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？思：试写甲醇燃料电池正负极反应式？+2CO32-第4页，本讲稿共25页思考与小结思考与小结在构成原电池时，负极的金属发生什么变在构成原电池时，负极的金属发生什么变化？化？除了构成原电池使金属发生腐蚀外，现实除了构成原电池使金属发生腐蚀外，现实生活中还有什么形式也会使金属腐蚀？生活中还有什么形式也会使金属腐蚀？第5页，本讲稿共25页她的病因是什么？她的病因是什么？*格林太太格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着着“永恒的微笑永恒的微笑”。只是她在开怀大笑的时候，。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是两颗假牙：其中一颗是黄金黄金的的这是格林太太富这是格林太太富有的标志；另一颗是有的标志；另一颗是不锈钢不锈钢做的做的这是一次车祸后这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁能为她开一个处方吗？能为她开一个处方吗？第6页，本讲稿共25页第三节第三节 化学能转化为电能化学能转化为电能电池电池3 3第7页，本讲稿共25页金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀（常见普遍）（常见普遍）金属原子金属原子3.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀：金属腐蚀：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化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破坏，称为金属腐蚀。学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。2.金属腐蚀的类型：金属腐蚀的类型：第8页，本讲稿共25页金属的腐蚀与防护联想联想.质疑质疑铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在潮湿铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？第9页，本讲稿共25页金属的腐蚀与防护CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO2Fe-2e=Fe2+负极：负极：(Fe)正极：正极：(Cu)电解质溶液：电解质溶液：空气中的空气中的SO2,CO2溶于水膜中溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2电池总反应：电池总反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后续反应：后续反应：Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）第10页，本讲稿共25页金属的腐蚀与防护Fe-2e=Fe2+负极：负极：(Fe)正极：正极：(Cu)电解质溶液：电解质溶液：空气中的空气中的SO2,CO2溶于水膜中溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2电池总反应：电池总反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后续反应：后续反应：Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）有人将还原的电极（正极）有人将还原的电极（正极）的电极反应写为：的电极反应写为：这两种写法反映了反应条件有什么区别？这两种写法反映了反应条件有什么区别？O2+4H+4e-=2H2O第11页，本讲稿共25页钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图金属的腐蚀与防护思考：你能写出它们的电极反应式吗？思考：你能写出它们的电极反应式吗？第12页，本讲稿共25页钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2 H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系第13页，本讲稿共25页化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件现象现象本质本质联系联系金属跟周围物质（气体或溶液）金属跟周围物质（气体或溶液）直接接触被氧化直接接触被氧化不纯金属或合金跟电解不纯金属或合金跟电解质溶液接触质溶液接触无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍第14页，本讲稿共25页金属的防护金属的防护改变金属内部的组织结构，制成合金改变金属内部的组织结构，制成合金（如不锈钢）（如不锈钢）在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层 如喷油漆、涂油、电镀等如喷油漆、涂油、电镀等电化学保护法电化学保护法，即将金属作为原电池的，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护正极或电解池的阴极而受到保护第15页，本讲稿共25页1、覆盖保护层、覆盖保护层思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金属思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金属腐蚀的方法？腐蚀的方法？衣架和电线的外面包上一衣架和电线的外面包上一层塑料层层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选用选用油脂来防锈，为什么不能用油漆油脂来防锈，为什么不能用油漆第16页，本讲稿共25页生活中常见的一些防护措施生活中常见的一些防护措施给链条涂上机油给链条涂上机油,给支架烤上一层漆给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬将齿轮镀上一层铬并涂上机油。并涂上机油。健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的层既耐腐蚀又耐磨的Cr第17页，本讲稿共25页原理原理：(也可以叫做牺牲负极的正极保护法）也可以叫做牺牲负极的正极保护法）形成原电池反应时，让形成原电池反应时，让被保护金属被保护金属做做正极正极，不反应，起到保护作用；而，不反应，起到保护作用；而活泼金活泼金属反应受到腐蚀。属反应受到腐蚀。航海船只的船底四周镶航海船只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。船体的。2 2、牺牲阳极的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法金属的电化学防护第18页，本讲稿共25页航海的船只航海的船只的船底四周的船底四周镶嵌锌块镶嵌锌块（白色），（白色），就是利用就是利用牺牺牲阳极的阴牲阳极的阴极保护法极保护法。用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块锌块第19页，本讲稿共25页金属的腐蚀与防护牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图第20页，本讲稿共25页原理原理：将将被保护金属被保护金属与另一与另一附加电极附加电极作为电解池的两个极，作为电解池的两个极，使使被保护的金属被保护的金属作为作为阴极阴极，在外加直流电的作用下，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。及水中金属设备的腐蚀。3 3、阴极电保护法、阴极电保护法金属的电化学防护第21页，本讲稿共25页1、如图、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极：,正极：正极：若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 性，性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：正极：。（2）中性或弱酸中性或弱酸 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸酸析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 金属的腐蚀与防护第22页，本讲稿共25页2.下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)防腐措施由好到坏的顺序如下：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的腐蚀无防腐条件的腐蚀条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀金属的腐蚀与防护第23页，本讲稿共25页3、等质量的两份锌、等质量的两份锌粉粉a、b，分别加入，分别加入过量的稀过量的稀H2SO4，同时向同时向a中加入少中加入少量的量的CuSO4溶液，溶液，下列图表示产生下列图表示产生H2的体积（的体积（V）与时）与时间（间（t）的关系，其）的关系，其中正确的是：中正确的是：（）D第24页，本讲稿共25页4 4、下列事实不能用电化学原理解释的是（、下列事实不能用电化学原理解释的是（）A A 铝片不需要特殊的保护方法。铝片不需要特殊的保护方法。B B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。炒过菜的铁锅未清洗易生锈。C C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。D D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。A第25页，本讲稿共25页
