化学1.3.1化学能转化为电能解读ppt课件

电池,化学能转化为电能,1,2,还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应,氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应,还原剂失去的电子从锌极流出,流入铜极.,经外电路,Zn2+,H+,SO42-,电流方向,2,氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液,失e-，沿导线传递，有电流产生,还原反应,2H+2e-=H2,阴离子,阳离子,负极,正极,阳离子,归纳与整理,电极反应总式：,氧化还原反应,原电池反应本质：,3,原电池的形成条件,电极材料均插入电解质溶液中,两极相连形成闭合电路,1.电极,2.溶液,3.回路,归纳与整理,两极一液成回路,自发的氧化还原反应,4,（3）燃料电池又称为连续电池，一般以天然燃料或其它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作为负极的反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃料电池。,二、化学电源分类,（2）二次化学电源二次电池在放电后经充电可使电池中的活性物质恢复工作能力。铅蓄电池和可充电电池都是二次电池。,（1）一次化学电源电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用，如干电池。,5,认识几种电池,锂电池,干电池,叠层电池,纽扣电池,各类电池,6,1.干电池（普通锌锰电池）,电极反应方程式：,负极：,正极：,Zn2e-=Zn2+,2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O,反应总的方程式,2MnO2+2NH4+Zn=Mn2O3+2NH3+H2O+Zn2+,7,碱性锌锰干电池以氢氧化钾代替氯化铵做电解质，结构如图138所示，,其电极反应为：,8,2、蓄电池,铅蓄电池,正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。,9,铅蓄电池是二次电池，能放电又能充电。放电是原电池原理；充电是电解原理,10,3、新型燃料电池,原理相同：工作时发生的仍然是氧化还原反应特点：工作时氧化剂和还原剂是从外界不断输入的，同时将电极产物不断排出电池。燃料电池是名副其实的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”。能量转换率很高。,11,氢氧燃料电池,交流研讨图1-3一10为一种氢氧燃料电池结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为石墨，氢气和氧气(或空气)源源不断地通到电极上。请你写出该电池的电极反应和电池反应。,12,氢氧燃料电池的电极反应为：,电池反应为：,燃料电池优点:,能量利用效率高、可连续使用和污染轻等优点,13,在酸性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：,在碱性条件下，氢氧燃料电池中的电极反应：,14,3,4,15,（1）、化学腐蚀与电化腐蚀,1、金属的腐蚀的电化学原理,16,负极：Fe-2e-=Fe2+,正极：2H+2e-=H2,溶液反应：Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,请写出下列电极方程式？,A,A,17,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,1、金属腐蚀的电化学原理,18,（2）、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe-2e-=Fe2+,Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,水膜酸度较高,水膜酸性很弱或中性,19,铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？,20,练习,银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。（1）形成黑锈的原因：（2）除锈的原理：,4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O,21,改变金属内部的组织结构，制成合金(如不锈钢）。在金属表面覆盖保护层。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。电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。,2、金属的防护,（1）、金属防护的几种重要方法,原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,22,2、金属的防护,（2）、牺牲阳极的阴极保护法：P86,23,（3）、外加电源的阴极保护法：P86,24,小结,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件,25,例：,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),26,改变金属的内部组织结构防腐,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，下列对起原因的分析，最可能