高中化學(xué)：44《原電池原理及其應(yīng)用》課件(人教版必修2)

1、她的病因是？她的病因是？ * *格林太太格林太太, ,漂亮、開朗、樂觀，身體健康，漂亮、開朗、樂觀，身體健康，臉上有著臉上有著“永恒的微笑永恒的微笑”。只是她在開懷大笑。只是她在開懷大笑的時(shí)候，人們才可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊而潔白的的時(shí)候，人們才可以發(fā)現(xiàn)她一口整齊而潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙：其中一顆是牙齒中鑲有兩顆假牙：其中一顆是黃金黃金的的這這是格林太太富有的標(biāo)志；另一顆是是格林太太富有的標(biāo)志；另一顆是不銹鋼不銹鋼做做的的這是一次車禍后留下的痕跡。令人百思不這是一次車禍后留下的痕跡。令人百思不解的是，打從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭痛，解的是，打從車禍以后，格林太太經(jīng)常頭痛，夜間失眠，心情煩躁夜間失眠

2、，心情煩躁能為她開一個(gè)處方嗎？能為她開一個(gè)處方嗎？將將Zn片插入片插入H2SO4溶液中有什溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？么現(xiàn)象？為什么？ 將將Cu片插入片插入H2SO4溶液中有什么溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？現(xiàn)象？為什么？實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究鋅片上鋅片上有有氣泡氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生原理原理:Zn + 2H+ = Zn2+ + H22e-若將若將Zn片片,Cu片用一導(dǎo)線連接再片用一導(dǎo)線連接再浸在浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？為什么？將一將一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？液中，有什么現(xiàn)象？為什么？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣

3、泡產(chǎn)生問題探究問題探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.銅片上產(chǎn)生什么氣體銅片上產(chǎn)生什么氣體?有人說有人說H2是由銅和稀硫酸是由銅和稀硫酸在在這種特定的條件下反應(yīng)產(chǎn)生這種特定的條件下反應(yīng)產(chǎn)生出來的。這種想法正確嗎？出來的。這種想法正確嗎？2.銅片上的電子從何來銅片上的電子從何來?CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+Zn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 導(dǎo)線間接一電流計(jì)有何現(xiàn)導(dǎo)線間接一電流計(jì)有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？象產(chǎn)生？為什么？電流表指針電流表指針偏轉(zhuǎn)，證明偏轉(zhuǎn)，證明有電流通過有電流通過 現(xiàn)象：現(xiàn)象：友情提示：友情提示：電流是由于電子的定向移動(dòng)而產(chǎn)生的電流是由于電子的定向移動(dòng)而產(chǎn)生的

4、 因物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)，使電子轉(zhuǎn)因物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)，使電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電流。移而產(chǎn)生電流。根據(jù)能量守恒原理，這種產(chǎn)生出根據(jù)能量守恒原理，這種產(chǎn)生出來的電能是從什么能量轉(zhuǎn)變來的來的電能是從什么能量轉(zhuǎn)變來的呢？呢？結(jié)論：結(jié)論：化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置的裝置原電池原電池電子的轉(zhuǎn)移電子的轉(zhuǎn)移氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)電流電流原電池演示CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+等效電路等效電路1原電池的正負(fù)極判斷原電池的正負(fù)極判斷正極正極 負(fù)極負(fù)極電流流向電流流向電子流向電子流向- - -負(fù)極：電子流出的一極負(fù)極：電子流出的一極正極：電子流入的一極正極：電子流入的一極電子流向：負(fù)極（電子流向：

5、負(fù)極（Zn) 導(dǎo)線導(dǎo)線 正極（正極（Cu）CuZn硫酸硫酸Aee電流方向：正極（電流方向：正極（Cu） 導(dǎo)線導(dǎo)線 負(fù)極（負(fù)極（Zn）2、電極反應(yīng)、電極反應(yīng)2H+2e=H2 負(fù)極：負(fù)極： Zn2e=Zn2+正極：正極：原原電電池池氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)氧氧化化還還原原反反應(yīng)應(yīng)總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(離子方程式離子方程式)失去電子失去電子得到電子得到電子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化學(xué)方程式化學(xué)方程式)得失電子數(shù)守恒得失電子數(shù)守恒銅片的作用是什么？銅片的作用是什么？可以用石墨代替嗎可以用石墨代替嗎?CuZn 稀硫酸稀硫酸問題一問題一C

6、uZn-溶液中陰陽離子分別向哪一個(gè)電極運(yùn)動(dòng)？溶液中陰陽離子分別向哪一個(gè)電極運(yùn)動(dòng)？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-負(fù)極負(fù)極正極正極靜電作用靜電作用整個(gè)裝置是如何形成電流的閉合回路的整個(gè)裝置是如何形成電流的閉合回路的?問題二問題二CuZn-有人說在銅鋅原電池中，活潑金屬失去電子，有人說在銅鋅原電池中，活潑金屬失去電子，不活潑金屬得到電子。這種說法正確嗎？不活潑金屬得到電子。這種說法正確嗎？- - -Zn2+H+負(fù)極負(fù)極正極正極H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 問題三問題三CuZn-為什么為什么H+在銅片上得到電子？在銅片上得到電子？Zn2+Zn

7、2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+負(fù)極負(fù)極正極正極靜電靜電斥力斥力靜電靜電引力引力問題四問題四CuZn- - -Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極負(fù)極正極正極電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流陽離子陽離子失去電子失去電子溶液中陽離子溶液中陽離子得到電子得到電子陰離子陰離子正極正極負(fù)極負(fù)極SO42-原電池工作原理小結(jié)原電池工作原理小結(jié)較活潑金屬較活潑金屬不活潑金屬或石墨不活潑金屬或石墨較活潑的金屬發(fā)生較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng),電子從較電子從較活潑的金屬活潑的金屬(負(fù)極負(fù)極)通過外電路流向較通過外電

8、路流向較不活潑的金屬不活潑的金屬(正極正極)。 負(fù)極負(fù)極正極正極Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑還原劑(Zn)失去電失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上得到電子，發(fā)生還得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)原反應(yīng)還原劑失去的還原劑失去的電子從鋅極流電子從鋅極流出出流入銅極流入銅極.經(jīng)外電路經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向電流方向探究探究微觀原理結(jié)論：v有兩種活動(dòng)性不同的金屬作電極有兩種活動(dòng)性不同的金屬作電極結(jié)論：v有兩種活潑性不同的金屬有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：比較活潑的金

9、屬比較活潑的金屬相對(duì)不活潑的金屬、石墨等相對(duì)不活潑的金屬、石墨等結(jié)論：電極材料均浸入電極材料均浸入電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中中結(jié)論：兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路結(jié)論： 一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) uI.兩種活潑性兩種活潑性不同不同的金屬（或一種金屬與的金屬（或一種金屬與非金屬導(dǎo)體非金屬導(dǎo)體如：石墨如：石墨）作電極）作電極II. 用用導(dǎo)線導(dǎo)線相連（或相連（或直接接觸直接接觸）III.插入插入電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液里，形成里，形成閉合閉合回路回路IV.金屬能與電解質(zhì)溶液自發(fā)發(fā)生金屬能與電解質(zhì)溶液自發(fā)發(fā)生氧化還原氧化還原反應(yīng)反應(yīng)練練習(xí)習(xí)判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若

10、不是，判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式.()()()2H+2e-H2負(fù)極：負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：正極正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()負(fù)極負(fù)極：正極正極：總反應(yīng)總反應(yīng)：正極：正極：負(fù)極負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4 ()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2eZn2+Cu2+2eCuZn+Cu2+Zn

11、2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Fe2eFe2+2H+2eH2Fe+2H+ Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H2AgAgCuCuAgNO3ZnZnCuCuNaClAlAlC C稀硫酸稀硫酸含碳含碳雜質(zhì)雜質(zhì)的鋅的鋅稀硫酸稀硫酸()()()()電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液G較活潑金屬較活潑金屬（）氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)較不活潑金屬（或非金屬導(dǎo)體）較不活潑金屬（或非金屬導(dǎo)體）（+）還原反應(yīng)還原反應(yīng)e-課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：兩兩 極極 一一 液液 成成 回回 路路氧氧 化化 還還 原原 是是 核核 心心第二課時(shí)第二課時(shí)1、原電池是如何構(gòu)成的？

12、、原電池是如何構(gòu)成的？_極板插入極板插入_中。中。在原電池中，在原電池中，_金屬極板發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)導(dǎo)線從金屬極板發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)導(dǎo)線從_金屬一極流向金屬一極流向_金屬極板，溶液中易得到電子的金屬極板，溶液中易得到電子的_在不活潑的金屬極板發(fā)生在不活潑的金屬極板發(fā)生_。 在原電池中，相對(duì)活潑的金屬為在原電池中，相對(duì)活潑的金屬為_極，相對(duì)不活潑的金屬極，相對(duì)不活潑的金屬(或或石墨電極石墨電極)為為_極。銅鋅原電池發(fā)生的反應(yīng)是：極。銅鋅原電池發(fā)生的反應(yīng)是： 在鋅電極在鋅電極(負(fù)極負(fù)極)： _ 在銅電極在銅電極(正極正極)：_ 電子流方向：電子流從原電池的電子流方向：電子流從原電池的_經(jīng)導(dǎo)線

13、流向經(jīng)導(dǎo)線流向_。 溶液中離子運(yùn)動(dòng)方向：陽離子向溶液中離子運(yùn)動(dòng)方向：陽離子向_運(yùn)動(dòng)，陰離子向運(yùn)動(dòng)，陰離子向_運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。電流方向：電流從原電池的電流方向：電流從原電池的_經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向_。再從。再從_經(jīng)經(jīng)內(nèi)電路流向內(nèi)電路流向_，從而形成閉合回路。，從而形成閉合回路。2、原電池是如何工作的？、原電池是如何工作的？?jī)蓧K活動(dòng)性不同的金屬兩塊活動(dòng)性不同的金屬電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液較活潑較活潑較活潑較活潑較不活潑較不活潑陽離子陽離子還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)負(fù)正正Zn-2e-=Zn2+負(fù)極負(fù)極正極正極正極正極負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極2H+ +2e-=H2負(fù)極負(fù)極正極正極小小結(jié)結(jié)一、原電池的定義；一、原電池的

14、定義； 二、原電池電極的判斷；二、原電池電極的判斷； 依據(jù)電子的流向：依據(jù)電子的流向： 依據(jù)極發(fā)生的反應(yīng)：依據(jù)極發(fā)生的反應(yīng)：依據(jù)組成極的材料：依據(jù)組成極的材料： 電子流出的一極是負(fù)極電子流出的一極是負(fù)極 電子流入的一極是正極電子流入的一極是正極活動(dòng)性強(qiáng)的一極是負(fù)極活動(dòng)性強(qiáng)的一極是負(fù)極 活動(dòng)性差的一極是正極活動(dòng)性差的一極是正極 發(fā)生氧化反應(yīng)的極是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的極是負(fù)極 發(fā)生還原反應(yīng)的極是正極發(fā)生還原反應(yīng)的極是正極 三、原電池的工作原理；三、原電池的工作原理； 四、原電池的構(gòu)成條件；四、原電池的構(gòu)成條件； K,Ga,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au

15、 金屬性逐漸減弱熟記金屬活動(dòng)順序表：熟記金屬活動(dòng)順序表：依據(jù)電解質(zhì)溶液中依據(jù)電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向：離子移動(dòng)方向：依據(jù)現(xiàn)象依據(jù)現(xiàn)象陰離子移向的極是負(fù)極陰離子移向的極是負(fù)極 陽離子移向陽離子移向的極是正極的極是正極 溶解的極是負(fù)極溶解的極是負(fù)極 增重或有氣泡增重或有氣泡的極是正極的極是正極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液失失e,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H+2e=H2陰離子陰離子陽離子陽離子總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極正極正極 2H+2e=H2Zn2e=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4

16、+H2(離子方程式）離子方程式）（化學(xué)方程式化學(xué)方程式）電極反應(yīng)電極反應(yīng)正極：正極：負(fù)極負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)相等，根據(jù)正負(fù)兩極上進(jìn)出電子總數(shù)相等，根據(jù)電子守電子守恒恒原理可進(jìn)行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計(jì)算。原理可進(jìn)行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計(jì)算。原電池反應(yīng)跟直接反應(yīng)差別：原電池反應(yīng)跟直接反應(yīng)差別： 反應(yīng)速率加快；反應(yīng)速率加快；一般一般只有一個(gè)電極直接參加只有一個(gè)電極直接參加反應(yīng)。反應(yīng)。 原電池的工作原理是將氧化還原反應(yīng)分在原電池的工作原理是將氧化還原反應(yīng)分在正（氧化）、負(fù)（還原）兩極進(jìn)行，負(fù)極上失正（氧化）、負(fù)（還原）兩極進(jìn)行，負(fù)

17、極上失去的電子流入正極，從而產(chǎn)生電流。去的電子流入正極，從而產(chǎn)生電流。 利用原電池原理利用原電池原理 可制作各種電池，如干電池、可制作各種電池，如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池。注意點(diǎn)注意點(diǎn)1.下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A.原電池是把原電池是把 的裝置的裝置B.原電池中電子流出的一極是原電池中電子流出的一極是 ， 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)C.原電池兩極原電池兩極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 和還原反應(yīng)和還原反應(yīng) D.原電池中的陽離子向正極移動(dòng)原電池中的陽離子向正極移動(dòng)D化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化

18、學(xué)能正極正極負(fù)極負(fù)極均發(fā)生均發(fā)生分別發(fā)生分別發(fā)生練習(xí)練習(xí)2.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于稀硫酸將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于稀硫酸中中,下列說法正確的是下列說法正確的是( )A鋅片的質(zhì)量逐漸鋅片的質(zhì)量逐漸B電流方向是從銅片向鋅片電流方向是從銅片向鋅片C H+在銅片表面被在銅片表面被D 極附近極附近SO42-濃度逐漸增大濃度逐漸增大B增大增大減小減小還原還原氧化氧化正正負(fù)負(fù)3.X、Y、Z、W四種金屬片進(jìn)入稀鹽酸中四種金屬片進(jìn)入稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接用導(dǎo)線連接,可以可以組成原電池組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示:則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閯t四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開ZYXW

19、4.把把a(bǔ),b,c,d 4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池線兩兩相連組成原電池.若若a,b相連時(shí)，相連時(shí)，a為負(fù)為負(fù)極；極；c,d相連時(shí)，相連時(shí)，d上產(chǎn)生大量氣泡；上產(chǎn)生大量氣泡；a，c相相連時(shí)，電流由連時(shí)，電流由c經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向a；b、d相連時(shí)，相連時(shí)，電子由電子由d經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向b，則此，則此4種金屬的種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)榛顒?dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? )A.abcd B.acdbC .cabd D.bdcaB5.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn +2OH- -2 e- ZnO + H2O石墨: O2 H2O +4e- 4OH

20、-根據(jù)此判斷,鋅片是( )A.負(fù)極,并被氧化 B. 負(fù)極,并被還原C.正極,并被氧化 D.正極,并被還原A 6.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的電極反應(yīng)是:Zn + Ag2O+H2O=2Ag +Zn(OH)2,則負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是( ) A.Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. ZnD7.利用金屬a(活動(dòng)性比氫強(qiáng))與碳棒b構(gòu)成原電池,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,關(guān)于此裝置的下列說法中不正確的是( ) A.a為負(fù)極, b為正極 B.碳棒上有氣體逸出,溶液的pH增大 C.導(dǎo)線上有電流,電流的方向從a到b D.反應(yīng)后a極質(zhì)量減少C練習(xí)練習(xí)1 1、請(qǐng)你根據(jù)化學(xué)反應(yīng)、請(qǐng)你根據(jù)化學(xué)反應(yīng):

21、: Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2判斷右邊原電池的正、負(fù)極，判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。并寫出電極反應(yīng)式。Cu CAFeClFeCl3 3溶液溶液2、請(qǐng)判斷右邊原電池的正、負(fù)極、請(qǐng)判斷右邊原電池的正、負(fù)極.ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al負(fù)極：負(fù)極：Cu-2e =Cu正極：正極：2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示：提示：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2稀硫酸溶液稀硫酸溶液（1）將反應(yīng)將反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2設(shè)計(jì)成原設(shè)計(jì)成原電池。電池。（2）判斷正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)。）判斷正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)。石墨石墨Fe

22、FeCl3溶液溶液負(fù)極（鐵）：負(fù)極（鐵）：Fe2e=Fe2+正極（石墨）：正極（石墨）：2Fe3+ + 2e=3Fe2+干電池干電池紐扣電池紐扣電池鋰電池鋰電池三、常見的化學(xué)電源三、常見的化學(xué)電源干電池干電池電極電極: :ZnZn為負(fù)極為負(fù)極, ,碳棒為正極碳棒為正極電解液電解液：NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉糊；和淀粉糊；還填有還填有MnOMnO2 2. . 負(fù)極負(fù)極(Zn):(Zn):ZnZn2e2e- -ZnZn2 2 正極正極(C):(C):2NH2NH4 42e2e- -2NH2NH3 3H H2 2NHNH3 3被被ZnClZnCl2 2吸收：吸收：4NH3Z

23、nCl2Zn(NH3)4Cl2 H H2 2被被MnOMnO2 2吸收吸收, ,防極化防極化：H22MnO2Mn2O3H2O 淀粉糊可以提高陰陽離子在淀粉糊可以提高陰陽離子在2 2個(gè)電極間的遷移速率。個(gè)電極間的遷移速率。（一次電池）（一次電池）鋅錳干電池鋅錳干電池電極：電極：PbPb為負(fù)極為負(fù)極；PbOPbO2 2為正極為正極. .電解液電解液:H:H2 2SOSO4 4溶液溶液放電時(shí)放電時(shí): :化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極負(fù)極(Pb(Pb) )： PbPbSOSO4 42-2-2e2e- -PbSOPbSO4 4正極正極(PbO(PbO2 2) )：PbOPbO2 24H4HSOSO

24、4 42 22e2e- -PbSOPbSO4 42H2H2 2O O充電時(shí)：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能充電時(shí)：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極（氧化反應(yīng)）：陽極（氧化反應(yīng)）：PbSO42H2O - - 2e- PbO24HSO42-陰極（還原反應(yīng)）：陰極（還原反應(yīng)）：PbSO4 + 2e-PbSO42- 總電池反應(yīng)總電池反應(yīng): :PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 4 2H2H2 2O O鉛蓄電池鉛蓄電池（二次電池）（二次電池）燃料電池燃料電池（新型電池）（新型電池）負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- + 4OH4H2O正極正極: O22H2O + 4e-4OH總反應(yīng)：總反應(yīng)

25、：2H2+ O22H2O負(fù)極：多孔鎳電極負(fù)極：多孔鎳電極（H H2 2） 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液:KOH溶液溶液正極：覆蓋氧化鎳的鎳電極正極：覆蓋氧化鎳的鎳電極（O O2 2） 氫氧燃料電池示意圖氫氧燃料電池氫氧燃料電池燃料電池燃料電池（新型電池）（新型電池）補(bǔ)補(bǔ) 充充 知知 識(shí)：識(shí)：1、燃料電池的本質(zhì)反應(yīng)：、燃料電池的本質(zhì)反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- 4H+正極正極: O22H2O + 4e-4OH總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2+ O22H2O2、在酸性溶液中的反應(yīng)：、在酸性溶液中的反應(yīng)：正極正極: O2 4H+ + 4e-2H2O負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- 4H+ 3、在堿性溶液中的反應(yīng)

26、：、在堿性溶液中的反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- + 4OH4H2O正極正極: O22H2O + 4e-4OH 1991年，我國(guó)首創(chuàng)，用作海上標(biāo)志燈。以海水為年，我國(guó)首創(chuàng)，用作海上標(biāo)志燈。以海水為電解液，靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)電流。電解液，靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)電流。 負(fù)極：負(fù)極：4A1-12e- 4A13+ 正極：正極：3O2+6H2O+12e- 12OH- 電池總反應(yīng)式為：電池總反應(yīng)式為：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 這種海水電池比這種海水電池比“干電池干電池”的能量高的能量高2050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池 該電池用金屬鉑片插入該電池用金屬鉑片

27、插入KOH溶液中作電極，又在兩溶液中作電極，又在兩極極上分別通甲烷和氧氣上分別通甲烷和氧氣: 負(fù)極：負(fù)極：CH4 + 10OH- - 8e- CO32- + 7H2O 正極：正極：2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 電池總反應(yīng)式為：電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O小結(jié)小結(jié):燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高，氫氧燃料電池燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高，氫氧燃料電池 除能量轉(zhuǎn)化率除能量轉(zhuǎn)化率 高外還可持續(xù)使用，不污染環(huán)境。高外還可持續(xù)使用，不污染環(huán)境。一般的可燃物均可與一般的可燃物均可與O2組成燃料電池組成燃料電池，如，如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料電池一般以堿

28、性介質(zhì)作電解液，也可用酸性介質(zhì)作電燃料電池一般以堿性介質(zhì)作電解液，也可用酸性介質(zhì)作電 解液，二者電極上應(yīng)式是有區(qū)別的解液，二者電極上應(yīng)式是有區(qū)別的。如如甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池在在酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)為：為： 負(fù)極：負(fù)極：CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+ 正極：正極：2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O 總反應(yīng)式為：總反應(yīng)式為：CH4 + 2O2 CO2+2H2O四四.原電池的應(yīng)用原電池的應(yīng)用(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。例例.下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.將甲乙作電極組

29、成原電池時(shí)甲是負(fù)極；將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2氣放出氣放出；B.在氧化在氧化還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；（C）(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。制作干電池、蓄電池、高能電池等。(3)比較反應(yīng)速率比較反應(yīng)速率例例.下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是C.粗鋅和粗鋅和 1mol/L 硫酸；硫酸；A.純鋅和純鋅和1mol/L 硫酸；硫酸；B.純鋅和純鋅和18 m

30、ol/L 硫酸；硫酸；D.粗鋅和粗鋅和1mol/L 硫酸的反應(yīng)中加入幾滴硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。溶液。（ D ）(4)判斷溶液判斷溶液pH值變化值變化例例.在在Cu-Zn原電池中，原電池中，200mLH2SO4 溶液的濃度為溶液的濃度為0.125mol/L , 若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到 0.168L升氣體，則流過導(dǎo)線的電子為升氣體，則流過導(dǎo)線的電子為_ mol,溶液的溶液的pH值為值為_？（溶液體積變化忽略不計(jì)）？（溶液體積變化忽略不計(jì)）0.2解得：解得：x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1

31、044 -lg3.75 答：答：0.015根據(jù)電極反應(yīng)：根據(jù)電極反應(yīng)：正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得：得：2 2 22.4x x 0.168解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+ 2eH24 -lg3.750.015(5)比較金屬腐蝕的快慢比較金屬腐蝕的快慢例例.下列各情況，在其中下列各情況，在其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序是的順序是(2)(1)(3)五五.金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)1、2、金屬陽離子金屬陽離子失失e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）

32、（常見普遍）金屬原子金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：3、金屬腐蝕：金屬腐蝕： 是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（氧化（氧化還原）而腐蝕損耗的過程。還原）而腐蝕損耗的過程。 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)構(gòu)成原電池，比較活潑的金屬失電子觸時(shí)構(gòu)成原電池，比較活潑的金屬失電子而被氧化。而被氧化。金屬的腐蝕金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕：化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：（有電流產(chǎn)生）（有電流產(chǎn)生） 金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。生氧化還原反應(yīng)。(無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電

33、化腐蝕條件條件不純金屬或合金不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生本質(zhì)本質(zhì)聯(lián)系聯(lián)系金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程有微弱電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬與非電解金屬與非電解質(zhì)等直接接觸質(zhì)等直接接觸化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生生, ,但電化腐蝕大于化學(xué)腐蝕但電化腐蝕大于化學(xué)腐蝕較活潑金屬被氧化的過較活潑金屬被氧化的過程程鋼鐵表面鋼鐵表面形成的微小形成的微小原電池原電池示意圖示意圖鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里長(zhǎng)期放置，常易生銹

34、變紅，原因是什么？境里長(zhǎng)期放置，常易生銹變紅，原因是什么？鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意圖示意圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意圖示意圖陽極（負(fù)極）：陽極（負(fù)極）：Fe 2eFe 2e- - = Fe = Fe2+2+陰極（正極）：陰極（正極）：2H2H+ + +2e +2e- - = H = H2 22H2H2 2O = 2HO = 2H+ + + 2OH + 2OH- -總的過程：總的過程：Fe+2H2O = Fe(OH)2 + H2 Fe(OH)2進(jìn)一步被氧化為進(jìn)一步被氧化為Fe(OH)3， Fe(OH)3及其及其脫水產(chǎn)物脫水產(chǎn)物Fe2O3xH2O、Fe2O3等是紅褐色鐵等是紅褐色鐵銹

35、的主要成分銹的主要成分 鋼鐵的腐蝕分析鋼鐵的腐蝕分析 “析氫析氫”腐蝕腐蝕陽極（負(fù)極）：陽極（負(fù)極）：Fe 2eFe 2e- - = Fe = Fe2+2+陰極（正極）：陰極（正極）：O O2 2 + 2H + 2H2 2O +4eO +4e- - = 4OH = 4OH- -總的過程：總的過程：2 2Fe +OFe +O2 2+ 2H+ 2H2 2O = 2Fe(OH)O = 2Fe(OH)2 2 Fe(OH)2進(jìn)一步被氧化為進(jìn)一步被氧化為Fe(OH)3， Fe(OH)3及其及其脫水產(chǎn)物脫水產(chǎn)物Fe2O3xH2O、Fe2O3等是紅褐色鐵等是紅褐色鐵銹的主要成分銹的主要成分 鋼鐵的腐蝕分析鋼鐵

36、的腐蝕分析“吸氧吸氧”腐蝕腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)正極反應(yīng)正極反應(yīng)2H+2e- = H2負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)溶液中的溶液中的其它反應(yīng)其它反應(yīng)Fe2+2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3nFe(OH)3Fe2O3 xH2O水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性O(shè)2+2H2O+4e- = 4OH-Fe - 2e - - = Fe2+鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較兩種腐蝕同時(shí)存在，但鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕兩種腐蝕同時(shí)存在，但鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕金屬腐蝕的影響因素金屬腐蝕的影響因素金

37、屬本性對(duì)腐蝕的影響金屬本性對(duì)腐蝕的影響金屬越活潑，越易失電子，化學(xué)腐蝕越嚴(yán)重；金屬越活潑，越易失電子，化學(xué)腐蝕越嚴(yán)重；材料活潑性差異越大，原電池反應(yīng)越快，越易腐蝕；材料活潑性差異越大，原電池反應(yīng)越快，越易腐蝕； 金屬在電解質(zhì)溶液中腐蝕快于在非電解質(zhì)金屬在電解質(zhì)溶液中腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中腐蝕；溶液中腐蝕； 金屬在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電金屬在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕；解質(zhì)溶液中的腐蝕；電解質(zhì)溶液對(duì)腐蝕的影響電解質(zhì)溶液對(duì)腐蝕的影響金屬腐蝕的快慢金屬腐蝕的快慢原電池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 有防護(hù)腐蝕有防護(hù)腐蝕同一種金屬：同一種金屬：強(qiáng)電解

38、質(zhì)溶液強(qiáng)電解質(zhì)溶液 弱電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液 非電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液 材料活潑性差異越大，腐蝕越快材料活潑性差異越大，腐蝕越快 對(duì)同一電解質(zhì)溶液：對(duì)同一電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快 添加添加“保護(hù)層法保護(hù)層法”。在金屬表面在金屬表面涂上保護(hù)層，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。涂上保護(hù)層，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。如采如采用噴油漆、涂機(jī)油、凡士林、瀝青、搪瓷、用噴油漆、涂機(jī)油、凡士林、瀝青、搪瓷、噴鍍或表面鈍化等。噴鍍或表面鈍化等。 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)。改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)。可根據(jù)不同可根據(jù)不同用途選用不同金屬或非金屬制成合金，以防用途選用不同金屬或非金屬制成合金，以防止腐

39、蝕。止腐蝕。如不銹鋼是一種耐腐蝕的合金。如不銹鋼是一種耐腐蝕的合金。金屬的防護(hù)措施金屬的防護(hù)措施方法一：方法一：方法二：方法二：原理：原理： 隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。 犧牲陽極的陰極保護(hù)法：犧牲陽極的陰極保護(hù)法：在被保護(hù)的在被保護(hù)的金屬上連接比它活潑的金屬，以構(gòu)成原電池。金屬上連接比它活潑的金屬，以構(gòu)成原電池。（海（海輪鐵殼焊鋅塊）輪鐵殼焊鋅塊） 金屬的防護(hù)措施金屬的防護(hù)措施方法方法三三：原理原理 ：形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。原電池小結(jié)原電池小結(jié)定義定