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,欢迎进入化学课堂,化学能与电能的转化化学电源,一、化学电源：化学能转化为电能的装置,化学电源（电池）,原电池,蓄电池,燃料电池,可以清楚地研究电池原理的电池。（如：干电池）,可以反复进行充电和放电的电池。,将燃料燃烧反应的化学能转化为电能的电池,Zn+H2SO4ZnSO4+H2Zn+2H+Zn2+H2氧化还原反应：还原剂氧化剂氧化产物还原产物如何将氧化还原反应中电子的转移转化为电子的定向移动形成电流呢？,2e,电子,e,二、原电池的原理,、铜锌原电池装置锌极反应式：ZnZn2+（氧化反应）铜极反应式：2H+H2（还原反应）总反应方程式：Zn+2H+Zn2+H2电子流向：锌极铜极电流方向：铜极锌极,负极,正极,(从负极流向正极),(从正极流向负极),2、原电池的三个条件：有可以自发进行的氧化还原反应；活泼性不同的电极；两电极以导线相连，并浸没在电解质溶液中。,提供电子转移的可能,保证电子在外电路中可以定向移动,提供产生电流的闭合回路,练习:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸，分别用导线两两连接可以组成原电池。c、d相连时，电流方向为dc；a、c相连时，c极产生大量气泡；b、d相连时，d极上发生氧化反应。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是AabcdBacdbCcabdDbdca,练习:用铜、银和硝酸银溶液设计一个原电池：画出装置图、标出正极与负极标出电子运动方向和电流方向分别写出正负极的电极反应式和电池总反应式。试描述反应一段时间后正、负极的变化。当正极质量增加21.6g时,负极质量减少多少?外电路电子转移了多少mol?,三、常见实用电池介绍,1、锌锰干电池2、铅蓄电池3、燃料电池,正极材料：石墨棒（MnO2）负极材料：锌片电解质：NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物,负极：Zn-2eZn2正极：2NH42e2NH3H22MnO22H22MnO（OH）H2O总反应：Zn2NH4Zn22NH3H2,氢氧燃料电池的工作原理,负极反应：2H24OH-4e4H2O正极反应：O22H2O4e4OH总反应：2H2O22H2O,练习:电子表所用的某种纽扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液是KOH。其电极反应式为：Zn+2OH-2eZnO+H2OAg2O+H2O+2e2Ag+2OH-电池的负极是，正极发生反应；总反应式为。,铅蓄电池放电时的工作原理,总反应：PbPbO22H2SO42PbSO4十2H2O负极：PbSO42-2ePbSO4（氧化反应）正极：PbO2SO42十4H2ePbSO42H2O（还原反应）,实验:将两颗纯锌分别投入同浓度的稀硫酸溶液中,往其中一支试管中再滴加几滴硫酸铜溶液,观察现象有什么不同?现象:滴加几滴硫酸铜溶液的试管中氢气产生速度明显加快。分析：因为形成了原电池效应，作为负极的金属锌失去电子的速率明显加快。结论：由于原电池效应的形成，作为负极的金属失去电子的反应速率将加快。,四、金属的腐蚀和防护,1、化学腐蚀：金属的腐蚀电化腐蚀：,金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀。,金属与外界环境之间构成原电池效应导致金属不断被消耗的腐蚀过程,（MneMn+）,2、钢铁的电化腐蚀,钢铁（钢和生铁）：含碳的铁合金铁钢铁在潮湿的空气中：碳溶有O2和CO2的水膜,（负极）,（正极）,（电解质溶液）,钢铁的吸氧腐蚀,负极的电极反应：Fe-2eFe2+（氧化反应）正极的电极反应：O2+2H2O+4e4OH-（还原反应）,总反应：2Fe+O2+2H2O2Fe（OH）24Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3,钢铁的析氢腐蚀,负极的电极反应：Fe-2eFe2+（氧化反应）正极的电极反应：2H+2eH2（还原反应）,总反应：Fe+2H+H2+Fe2+,下图各容器中盛海水，铁会在其中发生变化。按铁极腐蚀的速度由快至慢的顺序为.,练习：如图，烧杯中放清水，将一段铁丝固定在试管内，然后将试管倒置在水中，经34天后，可观察到的现象是A试管中铁丝生锈，水面上升B无现象C试管中铁丝生锈，水面不上升D无法判断,练习：菜刀上沾有食盐水后，置于空气中一段时间会生锈，其原理是,3、金属防护方法,制造各种耐腐蚀的合金（如不锈钢）改变金属的内部组织结构保护层法：在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。破坏电解质溶液接触条件电化学保护法：利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。a牺牲阳极（负极）保护法b外加电流的保护法,思考:常用的白铁是在钢板上镀上一层锌,而做罐头的马口铁是在钢板上镀上一层锡,当白铁和马口铁的镀层破损时,它们在潮湿的空气中一段时间后情况如何?试解释为什么会这样?,练习：白铁皮发生析氢腐蚀，若有0.2摩电子发生转移，下列说法中不正确的是A有6.5克锌被腐蚀B2.8克铁被腐蚀C正极上H被还原D在标准状况下有2.24升气体放出,电化腐蚀和化学腐蚀,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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