广西省高二化学科原电池课件 新课标.ppt

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1、2021/8/8 星期日1实验：将铜片和锌片分别插入稀 盐酸中，观察实验现象 现象：锌片有气泡 产生，铜片没有。解释：Zn+2H+=Zn 2+H2 铜片不和稀硫酸反应2021/8/8 星期日2实验现象：实验现象：1、电流计指针发生、电流计指针发生偏转，偏转，2、Cu片上有气泡片上有气泡产生产生3、锌片溶解、锌片溶解实验：将铜片和锌片用导线连接，插入 稀硫酸，并用电流计检测铜片和锌片两端 2021/8/8 星期日3Zn 2+H+SO42-H+Zn 2+SO42-eeeeeeZnCu2021/8/8 星期日4一、原电池一、原电池1、定义：、定义：把化学能转化为电能的装置第四节原电池原理及其应用20

2、21/8/8 星期日52、原电池工作原理较活泼的金属较活泼的金属失去电子发生氧化反应，失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（电子从较活泼金属（负极负极）通过）通过外电外电路路流向流向较不活泼的金属（正极）较不活泼的金属（正极）。3、电极反应负极：失去电子-发生氧化反应正极：得到电子-发生还原反应2021/8/8 星期日6负极负极：锌片：锌片 Zn-2 e-=Zn 2+(氧化反应）氧化反应）正极正极：铜片：铜片 2 H+2 e-=H2 （还原反应）还原反应）总反应：总反应：Zn+2H+=Zn 2+H24、原电池的电极反应式和总反应式的书写：、原电池的电极反应式和总反应式的书写：负极：电子流出负

3、极：电子流出-失去电子失去电子-发生氧化反应发生氧化反应正极：电子流入正极：电子流入-得到电子得到电子-发生还原反应发生还原反应2021/8/8 星期日7注意：注意：1、两极得失电子数相等；2、用“=”而不用箭号；3、有气体要写箭号，沉淀不写；4、总反应式直接将两电极反应 相加而得。若电解质为弱电若电解质为弱电 解质，在相加时应把离子改解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。为相应的弱电解质。如由铜、锌和CH3COOH形成的原电池的离子方程式：Zn+2CH3COOH=Zn 2+2CH3COO-+H22021/8/8 星期日8C（不可以）（不可以）实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条

4、件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）E酒精DBA不可以不可以2021/8/8 星期日9二、原电池形成的条件：1、两个电极（活泼性不同）；负极：较活泼金属（能自发地和 电解质溶液发生氧化反应）正极：较不活泼的金属、能导电的非金属或氧化物2、电极需插进电解质溶液中；3、必须形成闭合的回路。2021/8/8 星期日10由于金与铁（钢的主要成分）由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属，是活动性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因流，使得格林太太头痛，因此必须换

5、掉其中的一颗假牙。此必须换掉其中的一颗假牙。2021/8/8 星期日11原原电电池池的的正正负负极极的的判判断断方方法法1、根据材料判断：、根据材料判断：3、根据电流方向判断：、根据电流方向判断：4、根据离子的定向移动方向判断：、根据离子的定向移动方向判断：2、根据电子得失情况判断：、根据电子得失情况判断：5、根据发生的反应判断：、根据发生的反应判断：在原电池的电解质溶液内，阴在原电池的电解质溶液内，阴 离子移向的极是负极离子移向的极是负极 活泼的为负极活泼的为负极失去电子的为负极失去电子的为负极电流是由正极流向负极电流是由正极流向负极 发生氧化反应的为负极发生氧化反应的为负极 2021/8/

6、8 星期日12请将氧化还原反应请将氧化还原反应:Cu+2 Fe3+=Cu2+2Fe2+Cu Cu 2e-=Cu2+比比Cu不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨2Fe3+2e-=2Fe2+Fe2(SO4)3、FeCl3等等设计成一个原电池。设计成一个原电池。负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：练练一一练练2021/8/8 星期日13二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源1.干电池干电池锌锰电池：使用最早的化学电池，锌锰电池：使用最早的化学电池，属于一次性电池，属于一次性电池，负极：负极：（锌锌）Zn -2e-=Zn2+正极：（石墨）正极：（石墨）2NH4+2e-=2NH3 +H2总

7、反应式：总反应式：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等。袖珍电视机等。2021/8/8 星期日142.充电电池：充电电池：充电电池又称二次电池，能够重复使用充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。至一定的周期。铅蓄电池铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用最早使用的充电电池，它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵负极板是海绵状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。负极：

8、Pb+SO42-2e-=PbSO4正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应式：放电充电PbO2+Pb+H2SO4 2 PbSO4+2H2O 2021/8/8 星期日15锂离子电池：它是新一代可充电的锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。等低功耗电器的主流。3.氢氧燃料电池：它是一种高效、环境友好氢氧燃料电池：它是一种高效、环境友好的发电装置。它的电极材料一般为活性电极的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭，具有很强的催化活性，

9、如铂电极，活性炭电极等。电极反应为电极等。电极反应为负极：负极：2H2+4OH-4e-=4H2O正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：2H2+O22H2O2021/8/8 星期日16新型燃料电池：该电池用金属铂片插入新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧甲烷和氧气。气。电极反应：电极反应：负极：负极：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O正极：正极：2O2+4H2O+8e-8OH-总反应：总反应：CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O2021/8/8 星期日17思考：思考：1、为什么钢铁制品

10、在潮湿的为什么钢铁制品在潮湿的 环境中比在干燥的空气中更容环境中比在干燥的空气中更容 易生锈？易生锈？2、为什么白皮铁（镀锌铁皮）、为什么白皮铁（镀锌铁皮）制品不易生锈，即使表面被划制品不易生锈，即使表面被划 破也是如此，而马口铁（镀锡破也是如此，而马口铁（镀锡 铁皮，做罐头用）制品一旦划铁皮，做罐头用）制品一旦划 破，表面会更快地生锈？破，表面会更快地生锈？2021/8/8 星期日18 生病的自由女神生病的自由女神 耸立于美国纽约港外一个海岛上耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神，历层楼高的自由女神，历来被认为是美利坚合众国的象征。来被认为是美利坚合众国的象征。然而，然而，经过近

11、百年的风风经过近百年的风风雨雨，她和人一样，已经生病了。雨雨，她和人一样，已经生病了。她究竟患了何种疾病呢？经过美、法两国组织的调查小组她究竟患了何种疾病呢？经过美、法两国组织的调查小组对她进行体检，原来自由女神近百年来受着电化学腐蚀的折磨。对她进行体检，原来自由女神近百年来受着电化学腐蚀的折磨。自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕象的内支架却是自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕象的内支架却是铁的，在他们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。年岁久了，设铁的，在他们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。年岁久了，设计者预先没想到的事发生了：首先是那一层毛毡失去了隔离作计者预先没想到的事发生了：首先是那一层毛

12、毡失去了隔离作用，而大西洋潮湿的夹带着盐分的空气有意向自由女神不断地用，而大西洋潮湿的夹带着盐分的空气有意向自由女神不断地进行攻击，无数的原电池便在自由女神的身上形成，这种原电进行攻击，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，夹带盐分的湿空气，正好在两极之池以铁为负极，铜为正极，夹带盐分的湿空气，正好在两极之间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀，自由女神的间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀，自由女神的铁骨表面一层又一层地锈蚀，蓬松的氧化铁使铁架的体积膨胀，铁骨表面一层又一层地锈蚀，蓬松的氧化铁使铁架的体积膨胀，铆固的支脚被撑断，尽管神有万般灵验，现在也

13、自身难保了。铆固的支脚被撑断，尽管神有万般灵验，现在也自身难保了。必须为她挑筋换骨，还要求助于化学，来挽救她的厄运。必须为她挑筋换骨，还要求助于化学，来挽救她的厄运。思考：面对自由女神的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？思考：面对自由女神的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？2021/8/8 星期日19自由女神像的腐蚀主要是电化学腐蚀，自由女神像的腐蚀主要是电化学腐蚀，应用原电池原理，只要减少形成原电应用原电池原理，只要减少形成原电池的三个条件中的任何一个，原电池池的三个条件中的任何一个，原电池反应就不会发生了。反应就不会发生了。2021/8/8 星期日20三、金属腐蚀的分类三、金属腐蚀的分类1、化

14、学腐蚀：、化学腐蚀：金属与气体等直接发生金属与气体等直接发生 氧化还原反应而被损耗的过程。氧化还原反应而被损耗的过程。2、电化腐蚀：、电化腐蚀：析氢腐蚀：析氢腐蚀：在强酸性环境下的在强酸性环境下的 电化腐蚀电化腐蚀吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：在弱酸性或中性环在弱酸性或中性环 境下的电化腐蚀境下的电化腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。有防腐措施的腐蚀。2021/8/8 星期日21四、金属的防护四、金属的防护1、改变金属的内部组织结构改变金属的内部组织结构，提高金属的，提高金属的抗腐蚀能力抗腐蚀能力 2、在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层，使金属与周围

15、，使金属与周围物质隔离，从而达到防腐的目的物质隔离，从而达到防腐的目的 3、电化学保护法：电化学保护法：利用原电池原理来对金利用原电池原理来对金 属进行防护，应用较多的有外加电流的属进行防护，应用较多的有外加电流的 的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法等等 4、缓蚀剂法缓蚀剂法，这是一种减缓或防止金属被，这是一种减缓或防止金属被腐蚀的方法腐蚀的方法 2021/8/8 星期日22有位喜欢追赶时髦的富翁决定建造一艘海上游艇，有位喜欢追赶时髦的富翁决定建造一艘海上游艇，为了使游艇奢华，他不惜重金让造船师用昂贵漂为了使游艇奢华，他不惜重金让造船师用昂贵漂 亮、对海水有很

16、强抗蚀能力的镍铜合金将船底包亮、对海水有很强抗蚀能力的镍铜合金将船底包 起来，由于这种镍铜合金的机械强度不够大，于起来，由于这种镍铜合金的机械强度不够大，于 是造船师不得不用特种钢来制造游艇的许多零件。是造船师不得不用特种钢来制造游艇的许多零件。在一片赞美声中，游艇徐徐下水畅游于碧海波涛在一片赞美声中，游艇徐徐下水畅游于碧海波涛 之中，可是未过数日，这艘游艇底部由于千苍百之中，可是未过数日，这艘游艇底部由于千苍百 孔，过早地结束生命。孔，过早地结束生命。短命的游艇短命的游艇你知道为什么吗？用什么方法可以有效地防止钢你知道为什么吗？用什么方法可以有效地防止钢铁底不被海水腐蚀？铁底不被海水腐蚀？2021/8/8 星期日23谢谢指导2021/8/8 星期日242021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26