高中化学 22 化学能与电能（第2课时）课件 新人教版必修2.ppt

1 2化学能与电能 第二课时原电池的应用 第二章化学反应与能量 知识回顾 一 化学能与电能的转换 1 原电池 1 定义 将化学能转变为电能的装置 3 原电池的构成条件 两种活泼性不同的金属作电极 或其中一种为能导电的非金属 如 碳棒 较活泼金属为负极 较不活泼金属 或非金属 为正极 电解质溶液 做原电池的内电路 并参与反应 形成闭合回路 能自发地发生氧化还原反应 负极失电子 发生氧化反应 正极得电子 发生还原反应 电子从负极经外电路流向正极 从而产生电流 使化学能转变成电能 2 原电池反应原理 4 判断原电池正 负极的方法 由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼性较强的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 根据电流方向或电子流动方向判断 外电路电流由正极流向负极 电子由负极流向正极 根据电极反应现象判断 不断溶解 质量减少为负极 有气体产生或质量增加或不变为正极 原电池反应的本质是 氧化还原反应 2 原电池的应用 1 制作化学电源 锌锰电池 锂电池 氧化银电池 2 加快反应速率 例如 实验室制h2时 由于锌太纯 反应一般较慢 可加入少量cuso4以加快反应速率 cu zn相连 金属之间的电阻远远小于锌与溶液接触部分 故电子顺导线到达cu表面 h 从cu表面得到电子变成h2逸出 铜锌之间有电流出现 也就形成了一个电场铜锌之间就有电压 这个电压相当于加速器 加速了电子的得失 3 判断金属活动性的强弱 较活泼金属为负极 较不活泼金属 或非金属 为正极 先判断原电池的正 负极 金属性 负极 正极 2 把a b c d四块金属片浸入稀硫酸中 用导线两两相连组成原电池 若a b相连时 a为负极 c d相连时 电流由d到c a c相连时 c极上产生大量气泡 b d相连时 b上有大量气泡产生 则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 a a b c db a c d bc c a b dd b d c a b 练习 1 x y z都是金属 把x浸入z的硝酸盐溶液中 x的表面有z析出 x与y组成原电池时 y是电池的负极 x y z三种金属的活动性顺序为 a x y zb x z yc y x zd y z x c 4 揭示金属腐蚀的原因及防止金属的腐蚀 钢铁中含有碳 c与fe若接触电解质溶液 可组成原电池 发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 金属的腐蚀 定义 金属材料受周围介质的作用而损坏 称为金属腐蚀 金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态 分类 化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀 这类腐蚀不普遍 电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电解质溶液接触时 因发生原电池反应所引起的腐蚀 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀 钢铁的腐蚀 电化学腐蚀主要包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀 钢铁的析氢腐蚀 钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀 但潮湿的空气中却很快就会腐蚀 原来 在潮湿的空气里 钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜 这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子 还溶解了o2 co2等气体 结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液 它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池 酸性较强 弱酸性或中性 负极 fe fe 2e fe2 正极 c 2h 2e h2 钢铁的吸氧腐蚀 负极 fe 2fe 4e 2fe2 正极 c 2h2o o2 4e 4oh 总反应 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀 金属的防腐 改变金属的内部结构 例如制造各种耐腐蚀的合金 如在普通钢铁中加入铬 镍等制成不锈钢 在金属表面覆盖保护层 a 在钢铁制件表面涂上机油 凡士林 油漆或覆盖搪瓷 塑料等耐腐蚀的非金属材料 b 用电镀 热镀 喷镀等方法 在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属 如锌 锡 铬 镍等 c 用化学方法使钢铁表面生成致密的氧化膜 如在机器零件 枪炮表面形成一层细密的fe3o4薄膜等 电化学保护法 将活泼金属 如锌或锌的合金 连接在被保护的金属上 当发生电化腐蚀时 这种活泼金属作为负极发生氧化反应 因而减小或防止被保护金属的腐蚀 在钢铁的表面焊接比fe更活泼的金属 如zn 组成原电池后 使fe成为原电池的正极而得到保护 练习 1 下列实验室制取少量气体的方法最好的是 a 加热高锰酸钾溶液制取氧气b 用碳酸钙和稀硫酸制取二氧化碳c 用纯锌和稀硫酸制取氢气d 用粗锌和稀硫酸制取氢气 d 2 钢铁表面镀有下列金属时 当镀层部分被破坏时 铁不易被腐蚀的是 a snb znc cud ag b 3 对于锌 铜 稀硫酸组成的原电池装置中 当导线中有1mol电子通过时 理论上的两极变化是 锌片溶解了32 5g 锌片增加了32 5g 铜片上析出1g氢气 铜片上析出2g氢气a 和 b 和 c 和 d 和 a 作业 请根据反应 2fe3 fe 3fe2 设计原电池 画出装置图 指出正负极 写出电极反应式 1 写电极反应式 写出总反应方程式或总反应离子方程式 2fe3 fe 3fe2 将总反应分为氧化反应和还原反应 氧化反应 fe 2e fe2 还原反应 2fe3 2e 2fe2 氧化反应发生在负极上 还原反应发生在正极上 负极 正极 验证 两电极反应相加所得式子是否与总反应相同 2