原电池的应用专题复习优质课.pptx

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1、第1页/共34页 化学电源作为宇宙飞船的保障系统对于飞船的发射化学电源作为宇宙飞船的保障系统对于飞船的发射和运行起着关键性的作用和运行起着关键性的作用.第2页/共34页【2009考纲解读】基本要求基本要求1.理解原电池原理及原电池形成条件.2.能根据已知电池总反应式判断电池正负极，书写电极反应式。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因及一般防护措施.发展要求发展要求1.了解盐桥的作用.2.常识性的了解新型化学电池的工作原理.第3页/共34页不是稀硫酸ZnC(石墨)是ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不是不是稀硫酸ZnCu硫酸铜ZnCu是练习：下列装置哪些是原电池？CuZnH2SO4是第4页/共34页是不是思

2、考：怎样在不改变上图原有装置的情况下，使其成为原电池？第5页/共34页盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使由盐桥连接的两溶液保持电中性，两个烧杯中的溶液连成一个通路。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶制成的冻胶。第6页/共34页电极反应式：负极：Zn2e-Zn2+正极：Cu2+2e-Cu总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu第7页/共34页练习：右图所示装置是否是原电池？若是写出电池反应及电极反应方程式.由于盐桥的连接,使得该装置符合形成原电池的三个条件,所以是原电池.电极反应式：负极：Fe2e-Fe2+正

3、极：2H+2e-H2总反应：Fe+2H+Fe2+H2或 Fe+H2SO4FeSO4+H2第8页/共34页一.原电池的工作原理及形成条件1.工作原理:原电池是将化学能转化成电能的装置装置.其利用电子的定向移动产生电流.第9页/共34页2.原电池的形成条件：（1）两个活动性不同的电极（2）电解质溶液（3）形成闭合回路3.原电池的本质:发生自发的氧化还原反应.一.原电池的工作原理及形成条件第10页/共34页原电池被用在我们生活的方方面面第11页/共34页锂离子电池发生了怎样的反应？其电极反应方程式又是怎样的？第12页/共34页分析讨论:请根据下列常见电池的总反应式指出电池的正负极,并写出电极反应方程

4、式.电池电池电解质溶液电解质溶液工作时发生的化学反应工作时发生的化学反应锌锰锌锰 干电池干电池氯化铵氯化铵Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3 +2NH3+H2O 铅蓄铅蓄 电电 池池硫酸硫酸Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 银锌银锌 电池电池氢氧化钾氢氧化钾Ag2O+Zn=ZnO+2Ag氢氧氢氧 燃料燃料 电池电池氢氧化钾氢氧化钾2H2+O2=2H2O二.常见电池的电池反应和电极反应方程式第13页/共34页二.常见电池的电池反应和电极反应方程式-1.锌锰干电池锌筒石墨棒MnO2和C普通锌锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等总反应:Zn+2MnO2

5、+2NH4+=Mn2O3+Zn2+2NH3+H2O1.锌锰干电池(电解质溶液NH4Cl)负极(锌):Zn-2e-=Zn2+正极(石墨):2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O第14页/共34页二.常见电池的电池反应和电极反应方程式-2.铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O2.铅蓄电池(电解质溶液H2SO4)负极(Pb):Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极(PbO2):PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O第15页/共34页二.常见电池的电池反应和电极反应方程式-3.银锌电池 总反应:Ag2O+Zn=ZnO+2Ag3.银

6、锌电池(电解质溶液KOH)负极(Zn):Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正极(Ag2O):Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-第16页/共34页二.常见电池的电池反应和电极反应方程式-4.氢氧燃料电池总反应:2H2+O2=2H2O4.氢氧燃料电池(电解质溶液KOH)负极(H2-石墨):2H2+4OH-4e-=4H2O正极(O2-石墨):2H2O+O2+4e-=4OH-注:燃料电池的特点: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,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断的排出.第17页/共34页 练习.(99理综)熔融盐燃料电池具有较高的发电效率,因而受到重视.可用Li2C

7、O3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为燃气,空气与CO2的混合气为助燃气,制得在6500下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应式:,正极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32-总电池反应 式:.2CO+2CO32-4e-=4CO22CO+O2=2CO2解析:作为燃料电池，总的效果如同把燃料进行燃烧。因此电池总反应式为：2CO+O2=2CO2。用总反应式减去电池正极反应式，就可得到电池负极反应式.二.常见电池的电池反应和电极反应方程式-练习第18页/共34页本本质上属于氧化上属于氧化还原反原反应、离子反、离子反应,因此要遵循因此要遵循电荷守恒和荷守恒和质量守恒。量守恒。首

8、先写出首先写出首先写出首先写出较较易写出的易写出的易写出的易写出的电电极反极反极反极反应应式，然后用式，然后用式，然后用式，然后用总总反反反反应应式减去式减去式减去式减去该电该电极反极反极反极反应应式即得到另一式即得到另一式即得到另一式即得到另一电电极反极反极反极反应应式式式式.要注意要注意电极反极反应产物是否与物是否与电解解质溶液溶液发生反生反应.归纳总结:原电池电极反应式的书写应注意事项：第19页/共34页形成原电池的危害-金属的腐蚀据测算,每年由于金属腐蚀造成的经济损失比各种自然灾害所造成经济损失的和还要多!金属的腐蚀是怎样造成的?如何防护?第20页/共34页金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀析

9、氢腐蚀吸氧腐蚀金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触三.金属的腐蚀与防护第21页/共34页析氢腐蚀吸氧腐蚀三.金属的腐蚀与防护 思考:产生两种腐蚀的不同条件?写出相应的电池和电极反应方程式.第22页/共34页钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性、弱酸性或碱性电极反应负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极C(+)2H+2e-=H22H2O+O2+4e-=4OH-总反应:Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3三.

10、金属的腐蚀与防护第23页/共34页金属防护的几种重要方法1.改变金属的内部结构.如制成合金.2.在金属表面覆盖保护层.如刷油漆3.电化学保护.如牺牲阳极的阴极保护法第24页/共34页1.(06广东)锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视.某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是()A、Li是正极，电极反应为Lie-=Li+B、Li是负极，电极反应为Lie-=Li+C、Li是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2-D、Li是负极，电极反应为Li2e-=Li2+B四.综合训练第25页/共34页 2.(02全国)如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根

11、棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(）A.铁圈和银圈左右 摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；D四.综合训练第26页/共34页4.(01年广东)镍镉(NiCd)可充电电池常作为宇宙飞船的留轨电源,它的充放电反应按下式进行Cd(OH)22Ni(OH)2 Cd2NiO(OH)2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是（）ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)C四.综合训练3.(053.(05上海上海)关于如图所示装置的叙述关于如图所示装置的叙述,正确的是正确的是A A、铜是阳极，铜片上有

12、气泡产生、铜是阳极，铜片上有气泡产生B B、铜片质量逐渐减少、铜片质量逐渐减少C C、电流从锌片经导线流向铜片、电流从锌片经导线流向铜片D D、氢离子在铜片表面被还原、氢离子在铜片表面被还原D第27页/共34页5.04天津理综下图为氢氧燃料电池原理示意图，按下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是照此图的提示，下列叙述不正确的是 电极是负极电极是负极 电极的电极反应为：电极的电极反应为：4OH4OH 4 4e e 2H2H2 2O O2 2 C.C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和

13、氧化剂全部氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置储藏在电池内的新型发电装置B四.综合训练abH2O2第28页/共34页 6.设计原电池,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+注明电极名称,所用材料,电子流动方向,写出电极反应式.Zn 铁棒（负极）碳棒（正极）硫酸铁溶液 导线e-电极反应式：负极(铁):Fe2e-=Fe2+发生氧化反应正极(碳):2Fe3+2e-=2Fe2+发生还原反应四.综合训练第29页/共34页 7.7.0404江苏化学 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为ZnZn s s 2

14、MnO2MnO2 2 s s H H2 2O O l l ZnZn OHOH 2 2 s s MnMn2 2O O3 3 s s,下列说法错误的是 A.A.电池工作时,锌失去电子 B.B.电池正极的电极反应式为：2MnO2MnO2 2 s s H H2 2O O l l 2 2e e MnMn2 2O O3 3 s s 2OH2OH aqaq C.C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极.D.D.外电路中每通过0 0 2mol2mol电子,锌的质量理论上减小6 6 5g5gC四.综合训练第30页/共34页8.燃料电池能使燃料（氢气、煤气、天然气、烃等）和氧气（或空气）发生化学反应，使化学能

15、转变为电能。例如用甲烷为燃料，氧气为氧化剂，电极用多孔镍板，电解质溶液为30%KOH溶液，组成一种燃料电池。根据上述燃料电池的叙述,回答：(1)通入甲烷的电极为_极,(2)通入氧气的电极为_极；(3)写出通入CH4的电极的电极反应式:。(4)通O2的电极的电极反应式：_.(5)电池的总反应离子方程式：_负正CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O四.综合训练第31页/共34页 本节课主要复习了原电池的原理及形成条件、常见原电池电极方程式的书写方法以及金属的腐蚀与防护.其主要的知识点可概括为:1.原电池是一种把化学能转化为电能的装置,原电池的三个形成条件是:两个活动性不同的电极、电解质溶液和构成闭合回路,而原电池的本质是氧化还原反应.2.原电池电极反应式的书写应注意溶液的酸碱性，并遵循电荷守恒和质量守恒。3.金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化腐蚀,而电化腐蚀在不同的条件下又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀.【作业】复习资料150页511题小结第32页/共34页谢谢大家 再 见 第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页