专题5-课题1-原电池ppt课件

专题专题 电化学问题研究电化学问题研究课题课题 原电池原电池专题电化学问题研究课题原电池1一、原电池一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求必修必修2第第38页页“化学能转化学能转变为电能的活动与探究变为电能的活动与探究”主要缺点：锌极板主要缺点：锌极板有大量气泡，有大量气泡，干扰铜极板现象干扰铜极板现象的观察。的观察。一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求必修2第2一、原电池一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求选修选修3第第12页页“原电池的工作原理活动与探究原电池的工作原理活动与探究”优点：克服了锌极优点：克服了锌极板有铜析出的现象；板有铜析出的现象；盐桥能说明内电路盐桥能说明内电路中离子的迁移中离子的迁移 缺点：电流密缺点：电流密度依然较小，度依然较小，不足以使小灯不足以使小灯泡发亮泡发亮 一、原电池比较所学原电池装置，探讨原电池装置设计要求选修3第3总结：原电池装置设计要求总结：原电池装置设计要求提高电池的放电效率；提高电池的放电效率；增大电池的电流密度，增大电池的电流密度，延长电池的工作时间，延长电池的工作时间，。总结：原电池装置设计要求提高电池的放电效率；41、影响电池的电流密度的大小的因素：、影响电池的电流密度的大小的因素：电极的表面积电极的表面积、极间距极间距、介质介质等等2、影响电池放电效率、放电时间的因素：、影响电池放电效率、放电时间的因素：电池的极化作用电池的极化作用 弊端：弊端：极化作用会使电极的放电反应变得迟钝，极化作用会使电极的放电反应变得迟钝，充电变得困难，影响电池的工作时间。充电变得困难，影响电池的工作时间。措施：措施：加入加入去极化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾和去极化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂）过氧化氢等氧化剂），可有效降低了电极的极化作，可有效降低了电极的极化作用，提高了电池的放电效率。用，提高了电池的放电效率。为此设计了如下图的实验装置。为此设计了如下图的实验装置。检索咨询检索咨询1、影响电池的电流密度的大小的因素：检索咨询5铜锌原电池铜锌原电池 图图5-2 Zn-Cu5-2 Zn-Cu原电池示原电池示意图意图铜锌原电池图5-2Zn-C61 1装置的组装装置的组装 取一块锌片（取一块锌片（6cm3.3cm6cm3.3cm）和一块铜片）和一块铜片 （6cm3.3cm6cm3.3cm），两者之间放一块海绵（厚度），两者之间放一块海绵（厚度2cm2cm），用橡皮筋固定好，用导线把小灯泡（），用橡皮筋固定好，用导线把小灯泡（2.5V 2.5V 0.3A0.3A）和锌片、铜片连接起来，插入放有）和锌片、铜片连接起来，插入放有50ml50ml蒸蒸馏水的馏水的100ml100ml小烧杯中，组装这样的装置多个备用。小烧杯中，组装这样的装置多个备用。研究：去极化剂、电极材料、介质对放电研究：去极化剂、电极材料、介质对放电效果的影响效果的影响1装置的组装研究：去极化剂、电极材料、介质对放电效果的影响72 2去极化剂的选择去极化剂的选择 向三个装置中分别加入向三个装置中分别加入 10ml 的稀硫酸，编号为甲的稀硫酸，编号为甲 乙、丙，观察小灯泡是否发光。乙、丙，观察小灯泡是否发光。向甲装置中加入向甲装置中加入 5ml 3%的的双氧水双氧水，振荡溶液，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。记录小灯泡发光的时间和亮度。向乙装置中加入向乙装置中加入 0.5 g 的的重铬酸钾重铬酸钾晶体，振荡溶液，晶体，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。记录小灯泡发光的时间和亮度。向丙装置中加入向丙装置中加入 0.5 g 的的高锰酸钾高锰酸钾晶体，振荡溶液，晶体，振荡溶液，记录小灯泡发光的时间和亮度。记录小灯泡发光的时间和亮度。先变亮后变暗先变亮后变暗2去极化剂的选择向三个装置中分别加82 2去极化剂的选择去极化剂的选择 加入物质加入物质小灯泡发光小灯泡发光的时间的时间小灯泡发光小灯泡发光的亮度的亮度实验结论实验结论5ml 3%的的双氧水双氧水约约6 min灯丝亮灯丝亮重铬酸钾重铬酸钾效果最好效果最好0.5 g重铬酸钾重铬酸钾约约13 min三者中最亮三者中最亮0.5 g高锰酸钾高锰酸钾约约4 min较双氧水亮较双氧水亮2去极化剂的选择加入物质小灯泡发光的时间小灯泡发光93 3电极材料的选择电极材料的选择 电极材料：电极材料：ZnC（直径（直径1.1cm），与），与ZnCu对比对比溶液介质：稀硫酸溶液介质：稀硫酸去极化剂：重铬酸钾晶体去极化剂：重铬酸钾晶体电极材料：电极材料：Al C（直径（直径1.1cm），与），与AlCu对比对比溶液介质：稀盐酸溶液介质：稀盐酸去极化剂：重铬酸钾晶体去极化剂：重铬酸钾晶体按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察现象。按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察现象。3电极材料的选择电极材料：ZnC（直径1.1cm103 3电极材料的选择电极材料的选择 电极材料电极材料电解液电解液小灯泡发光的亮度小灯泡发光的亮度实验结论实验结论Zn C稀硫酸稀硫酸亮，可照明亮，可照明碳电极碳电极 优于优于铜电极铜电极Al C稀盐酸稀盐酸亮，可照明亮，可照明3电极材料的选择电极材料电解液小灯泡发光的亮度实验114 4溶液介质的选择溶液介质的选择 ZnCNaOH：小灯泡不亮，检流计偏转。小灯泡不亮，检流计偏转。AlCNaOH：小灯泡不亮，两极有气泡。小灯泡不亮，两极有气泡。电极材料：电极材料：Zn C（直径（直径1.1cm），Al C 溶液介质：加入约溶液介质：加入约 10 g 氢氧化钠固体氢氧化钠固体 去极化剂：重铬酸钾晶体去极化剂：重铬酸钾晶体 按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验按照上述实验装置和操作方法进行实验，观察实验 现象。现象。实验结论：酸溶液优于碱溶液实验结论：酸溶液优于碱溶液4溶液介质的选择ZnCNaOH：小灯泡不亮，检流12二、燃料电池二、燃料电池1、写出氢氧燃料电池在不同介质中（、写出氢氧燃料电池在不同介质中（Na2SO4、KOH、H2SO4）的电极反应式）的电极反应式2、写出甲烷燃料电池在以、写出甲烷燃料电池在以KOH溶液为电解质条溶液为电解质条件下的电极反应式件下的电极反应式P64 P64 制作氢氧燃料电制作氢氧燃料电池池二、燃料电池1、写出氢氧燃料电池在不同介质中（Na2SO4、13三、电化学腐蚀三、电化学腐蚀1、析氢腐蚀、析氢腐蚀 条件：条件：电极反应式：电极反应式：较强酸性介质中较强酸性介质中2、吸氧腐蚀、吸氧腐蚀 条件：条件：电极反应式：电极反应式：中性、偏碱性或较弱酸性介质中中性、偏碱性或较弱酸性介质中P64 P64 金属电化学腐蚀金属电化学腐蚀三、电化学腐蚀1、析氢腐蚀较强酸性介质中2、吸氧腐蚀中性、偏14四、生活中常见电池的化学原理四、生活中常见电池的化学原理电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3+Zn2+H2O1、普通锌锰干电池、普通锌锰干电池四、生活中常见电池的化学原理电池反应：1、普通锌锰干电池15四、生活中常见电池的化学原理四、生活中常见电池的化学原理2、铅蓄电池、铅蓄电池四、生活中常见电池的化学原理2、铅蓄电池16四、生活中常见电池的化学原理四、生活中常见电池的化学原理3、镍镍镉可充电电池镉可充电电池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2充电充电放电放电四、生活中常见电池的化学原理3、镍镉可充电电池Cd+2Ni17四、生活中常见电池的化学原理四、生活中常见电池的化学原理4、银银锌可充电电池锌可充电电池电池反应：电池反应：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2四、生活中常见电池的化学原理4、银锌可充电电池电池反应：18