原电池原理的应用第二课时.ppt

原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 1 原电池原理的应用 重庆市第四十二中学 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 2 复习： 能自发地发生氧化还原反应。 2、形成原电池的反应原理？ 将化学能转化为电能的装置。 1、什么是原电池？ 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 3 电解质溶液中的 ； 任意自发的氧化还原反应的 。 任意自发的氧化还原反应的 。 两种不同活泼性金属中的 ； 3、原电池的组成 1、 负极 概念： 电极反应： 反应物： 2、 正极 概念： 电极反应： 反应物： 4、形成闭合回路 3、电解质溶液 还原剂 氧化剂 阳离子 较活泼金属 电源中电子流出的一极 。 失去电子的氧化反应。 电源中电子流入的一极。 得到电子的还原反应。 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 4 4、原电池的特征 产生电流，加快反应的速率。 实例：相同质量的 Zn和相同浓度、体积的两份 H2SO4 溶液反应，其中一份的 H2SO4溶液中滴加有几滴 CuSO4。 问：哪一份溶液中反应速率更快？为什么？ 加有 CuSO4的 H2SO4溶液反应速率更快， Zn置换出 的 Cu可与 Zn形成 Cu- Zn原电池，加快反应速率。 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 5 二、化学电源 铅蓄电池 干电池 燃烧电池 锂电池 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 6 1、干电池 （锌 -锰干电池） Zn + 2MnO2 +2NH4+ Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O 负极（锌）： 正极（石墨）： 总反应： 2MnO2+2NH4+2e- Mn2O3+2NH3+H2O Zn 2e- Zn2+ 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 7 2、铅蓄电池 负极： 正极： 总反应： （ Pb） （ PbO2） Pb 2e- Pb2+ PbO2+ 2e- + 4H+ Pb2+ + 2H2O Pb + PbO2+ 4H+ 2Pb2+ + 2H2O 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 8 3、锂电池 特点： （ 1）负极为密度最小的金属材料 （ 2）使用和储存寿命长 （ 3）工作效率高，供出电流的电压高 负极（ Li）： 正极： 总反应： 2Li 2e 2Li I2 + 2e 2I 2Li + I2 2LiI 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 9 4.新型燃料电池 它不是把还原剂、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排出电池。 小型高性能燃 料电池 燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。 因此，燃料电池是名符其实地把能源中燃料燃烧反应的化 学能直接转化为电能的 “ 能量转换器 ” 。 实例介绍 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 10 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 11 二、 金属的腐蚀和防护 生锈后 生锈前 铁锈 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 12 钢铁表面 形成的微小 原电池 示意图 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 13 钢铁的 析氢腐蚀 示意 图 钢铁的 吸氧腐蚀 示意 图 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 14 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 nH2O （ 铁锈 ） 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条 件 水膜呈 酸性 。 水膜呈 中性 或 酸性很弱 。 电 极 反 应 负极 Fe（ -） Fe - 2e- = Fe2+ 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极 C（ +） 2H+ + 2e- = H2 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 总反应 : Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe + 2H2O + O2 = 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 联 系 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 15 知识总结 金属阳离子 失 e - 氧化反应 3、 金属的腐蚀的类型： 化学腐蚀 电化腐蚀 （常见普遍） （一） 金属的腐蚀 金属原子 2、 金属的腐蚀的本质： 1、 金属的腐蚀： 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学 反应（氧化 -还原）而腐蚀损耗的过程。 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 16 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与氧化剂直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程 相互关系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生， 但以后者更普遍。 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 17 （二）金属腐蚀的防护： 1、改变金属的内部组织结构：如将 Cr、 Ni 等金属加进钢里制成合金钢。 2000年 5月，保利集团在 香港拍卖会上花费 3000多万港 币购回在火烧圆明园时流失的 国宝：铜铸的牛首、猴首和虎 首，普通铜器时间稍久容易出 现铜绿，其主要成分是 Cu2(OH)2CO3这三件 1760年 铜铸的国宝在 240 年后看上去 仍然熠熠生辉不生锈，其原因， 这些铜是含有一定比例金、银、 锡、锌的合金。 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 18 2、金属表面覆盖保护层 原理： 如喷漆、涂油、电镀、喷镀或表面钝化。 隔绝金属与外界空气、 电解质溶液的接触。 搪瓷锅 电镀配件 外用油漆 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 19 牺牲阳极 的 阴极 保护法 示意图 3、电化学保护法： 牺牲阳极的阴极保护法 原理 ： 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反 应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 20 练 习 1、如图所示的装置中， B棒逐渐变细， A棒逐渐 变粗，则图中 A、 B、 C的组成是 （ ） A棒 B棒 C溶液 A、 Zn Cu H2SO4 B、 Cu Fe HCl C、 Ag Zn AgNO3 D、 Zn Cu 酒精 C 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 21 2、有一银锌电池，其电极分别是 Ag2O和 Zn，电 极反应为： Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 下列叙述正确的是（ ） A、电流由锌经导线流向 Ag2O B、 Zn为正极， Ag2O为负极 C、放电时，负极区溶液 pH减小 D、放电时，电解液成分不变 CD 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 22 3、如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿 中，再加入含有适量酚酞和 NaCl的琼脂热溶液，冷却后 形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的 是 （ ） A、 a中铁钉附近呈现红色 B、 b中铁钉上发生还原反应 C、 a中铜丝上发生氧化反应 D、 b中铝条附近有气泡产生 B 原电池 化学电源 铁的腐蚀 金属的腐蚀 腐蚀的防护 练习 2021/1/25 23 原电池小结 定义 形成条件 正负极 名称 和电子 流向 判断 工作原理（氧还反应， 熟写电极反应式 ） 应用 分析各种电池。 比较金属活动性 强弱 比较反应 速率 比较金属 腐蚀的快慢 判断溶液 pH变化 金属的腐蚀和防护 原 电 池 腐蚀（ 定义 、 本质 、 类型 ） 腐蚀防护（常见 三种 方法） （从 活泼性比较 、 电子得失 、 氧还反应 等多角度判断） 题型 （ 三点 记住）