原电池原理的应用（第二课时）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,原电池原理的应用,锂电池,11/29/2024,1,本节要讨论的内容,5,、原电池的应用,二、金属的腐蚀和防护,一、原电池,1,、什么是原电池？,2,、构成原电池的条件是什么？,3,、原电池的正负极和电子流向如何判断？,4,、原电池的工作原理是什么？,11/29/2024,2,5.,原电池的应用,(1),制作干电池、蓄电池、高能电池等。,(2),比较金属活动性强弱。,例,1,：,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,C.,将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.,甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲,上有,H,2,气放出,；,B.,在氧化,还原反应中，甲比乙失去的电子多,；,D.,同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,（,C,）,11/29/2024,3,比较反应速率,例,2,：,下列制氢气的反应速率最快的是,粗锌和,1mol/L,硫酸；,B.,A.,纯锌和,1mol/L,硫酸；,纯锌和,18 mol/L,硫酸；,C.,粗锌和,1mol/L,硫酸的反应中加入几滴,CuSO,4,溶液。,D.,（,D,）,11/29/2024,4,比较金属腐蚀的快慢,例,3,：,下列各情况，在其中,Fe,片腐蚀由,快,到,慢,的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),11/29/2024,5,例,4,：,下列装置中四块相同的,Zn,片，放置一段时间后腐蚀速,率由,慢,到,快,的顺序是,(4),(2),(1),(3),11/29/2024,6,判断溶液,pH,值变化,、,例,5,：,在,Cu-Zn,原电池中，,200mLH,2,SO,4,溶液的浓度为,0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到,0.168L,升气体，则流过导线的电子为,mol,溶液的,pH,值为,_,？（溶液体积变化忽略不计）,0.2,解得：,y,0.015(mol),x,0.015(mol),3.75 10,4,(mol/L),pH,-lg3.75 10,4,4-lg3.75,答：,0.015,根据电极反应：,正极：,负极：,Zn,2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,得：,2 2 22.4,x,y,0.168,解：,0.20.1252,c,(H,+,),余,2H,+,2eH,2,4-lg3.75,0.015,11/29/2024,7,二、,问题讨论,(1).,(2).,金属的腐蚀和防护,判断下列装置是否为原电池？若是，指出电极名称并写出电极反应式。,若将,Fe,棒,C,棒粉碎掺在一起制成一光亮的,Fe,C,合金棒，插在,HCl,里，则是否构成了原电池？若是，电极反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？,11/29/2024,8,(3),(4),(5),钢铁腐蚀的本质是什么？什么是钢铁的析氢腐蚀,和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？,生产上常采取哪些金属防腐措施？,钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的,环境里或浓度较大的环境里长期放置，常易生锈,变红，原因是什么？,11/29/2024,9,钢铁表面,形成的微小,原电池,示意,图,11/29/2024,10,钢铁的,析氢腐蚀,示意,图,钢铁的,吸氧腐蚀,示意,图,11/29/2024,11,知识总结,1,、,2,、,金属阳离子,失,e,-,氧化反应,金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,.,金属腐蚀,金属原子,金属腐蚀的本质：,3,、,金属腐蚀：,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。,11/29/2024,12,4.,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe,2,O,3,n,H,2,O,（,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,。,CO,2,+H,2,OH,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,电极反应,负极,Fe(-),Fe-2e=Fe,2+,2Fe-4e=2Fe,2+,正极,C(+),2H,+,+2e=H,2,O,2,+2H,2,O+4e=4OH,-,总反应,:,Fe+2H+=Fe,2+,2Fe+2H,2,O+O,2,=2 Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,联系,11/29/2024,13,钢铁腐蚀的防护：,例,6,：,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。,A.,C.,铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；,B.,D.,它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；,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,Cu,2,(OH),2,CO,3,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，下列对起原因的分析，最可能的是,环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；,（,D,）,它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；,11/29/2024,14,2.,金属表面覆盖保护层,3.,电化学保护法,原理：,原理：,如油漆、油脂等，电镀（,Zn,Cr,等易氧化形成致密的氧化,物薄膜）作保护层。,隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,牺牲阳极的阴极保护法,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。,11/29/2024,15,牺牲阳极,的,阴极保护法,示意图,11/29/2024,16,练 习,1,。,如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（,1,）,若液面上升，则溶液呈 性，发生,腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：；,若液面下降，则溶液呈 性，发生,腐蚀，电极反应式为：负极：,正极：。,（,2,）,中性或碱性,吸氧,Fe2e,-,Fe,2+,O,2,+2H,2,O+4e,-,4OH,酸性,析氢,Fe2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,11/29/2024,17,2,、,分析右图，按要求写出有关反应方程式：,（,1,）、铁棒上的电极反应式为：,（,2,）、碳棒上的电极反应式为：,（,3,）、溶液中发生反应的化学方程式：,3,、,镍,镉可充电电池可发生如下反应：,Cd+2NiO(OH)+2H,2,O,由此可知，该电池的负极材料是,Cd(OH),2,+2Ni(OH),2,放电,充电,A.,Cd,（,D,）,B.,NiO(OH,),D.Ni(OH),2,C.Cd(OH),2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2 Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,O,2,+2H,2,O+4e,-,4OH,-,2Fe4e,-,2Fe,2+,11/29/2024,18,4.,盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜,(CH,3,COO),2,Cu,，,将产生两种影响生成速率的因素，其,一是：，,其二是：,；,5.,有,M,、,N,两种金属，分别与盐酸反应，产生,H,2,速率相近，试,设计一个实验比较,M,、,N,两种金属的活泼性。,H,+,与,CH,3,COO,结合生成,CH,3,COOH,，使,H,+,浓度减小，从而,减慢,了反应速率。,Zn,置换出,Cu,形成了原电池，从而,加快,了反应速率,11/29/2024,19,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）,11/29/2024,20,