广东省梅州市五华县城镇中学高中化学 原电池原理的应用2课件 新人教版选修4.pptVIP

原电池原理的应用 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 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h2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 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18mol l硫酸 c 粗锌和1mol l硫酸的反应中加入几滴cuso4溶液 d d 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 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 判断溶液ph值变化 例5 在cu zn原电池中 200mlh2so4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 zn2 2h 2e h2 得 2222 4 xy0 168 解 0 2 0 125 2 c h 余 2h 2e h2 4 lg3 75 0 015 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 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 钢铁表面形成的微小原电池示意图 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 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 4 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 fe2o3 nh2o 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 co2 h2o h2co3 h hco3 电极反应 负极fe fe 2e fe2 2fe 4e 2fe2 正极c 2h 2e h2 o2 2h2o 4e 4oh 总反应 fe 2h fe2 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 联系 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 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 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 牺牲阳极的阴极保护法示意图 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 fe 2e fe2 o2 2h2o 4e 4oh 酸性 析氢 fe 2e fe2 2h 2e h2 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 2h2o 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 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 o2 2h2o 4e 4oh 2fe 4e 2fe2 4 盐酸与锌片反应时 若加入可溶性醋酸铜 ch3coo 2cu 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h2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ch3coo 结合生成ch3cooh 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 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