高中化学 专题五 电化学问题研究 课题1 原电池（第2课时）课件 苏教版选修6.ppt

实验化学 专题5电化学问题研究课题1原电池实验的探究 一 原电池原理 1 原电池是的装置 原电池反应的本质是 反应 将化学能转化为电能 氧化还原 2 构成原电池的条件 有两个电极 电解质溶液 形成闭合回路 自发的氧化还原反应 cu zn 4 电子 离子如何移动 1 现象 2 正负极 3 电极反应式和电池总反应式 5 与zn和稀硫酸直接反应相比有何区别 原电池原理 如何让下面的装置形成原电池 盐桥 装有kcl饱和溶液的琼脂 离子在盐桥中能移动 盐桥 盐桥的作用 1 使整个装置构成通路 代替两溶液直接接触 2 平衡电荷 若电解质溶液与kcl溶液反应产生沉淀 可用nh4no3代替kcl作盐桥 丹尼尔电池 一 原电池 比较所学原电池装置 探讨原电池装置设计要求 化学能转变为电能的装置 主要缺点 锌极板有大量气泡 干扰铜极板现象的观察 一 原电池 比较所学原电池装置 探讨原电池装置设计要求 优点 克服了锌极板有铜析出的现象 盐桥能说明内电路中离子的迁移 缺点 电流密度依然较小 不足以使小灯泡发亮 总结 原电池装置设计要求 提高电池的放电效率 增大电池的电流密度 延长电池的工作时间 1 影响电池的电流密度的大小的因素 电极的表面积 极间距 介质等2 影响电池放电效率 放电时间的因素 电池的极化作用弊端 极化作用会使电极的放电反应变得迟钝 充电变得困难 影响电池的工作时间 措施 加入去极化剂 如高锰酸钾 重铬酸钾和过氧化氢等氧化剂 可有效降低了电极的极化作用 提高了电池的放电效率 为此设计了如下图的实验装置 检索咨询 铜锌原电池 图5 2zn cu原电池示意图 练习1 1 若烧杯中溶液为稀硫酸 则观察到的现象 两极反应式为 正极 负极 该装置将能转化为能 2 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液 则负极为 总反应方程为 镁逐渐溶解 铝极上有气泡冒出 电流表指针发生偏转 al 3e 4oh alo2 2h2o mg 2e mg2 化学能 电能 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2h 2e h2 已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为 fe nio2 2h2ofe oh 2 ni oh 2试写出放电时的正 负极 充电时的阴 阳极的电极反应式 放电时 负极 正极 充电时 阴极 阳极 fe 2e 2oh fe oh 2 nio2 2e 2h2o ni oh 2 2oh fe oh 2 2e fe 2oh ni oh 2 2oh 2e nio2 2h2o 3 请根据氧化还原反应 cu 2fe3 cu2 2fe2 设计成原电池 不使用盐桥 使用盐桥 二 燃料电池 1 氢氧燃料电池 电解质溶液为稀硫酸 电解质溶液为硫酸钠溶液 电极反应式 zxxkw 练习1 氢气是燃料电池最简单的燃料 虽然使用方便 却受到价格和来源的限制 常用的燃料往往是某些碳氢化合物 如 甲烷 汽油等 请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式 此时电池内总的反应式 ch4 10oh 8e co32 7h2o ch4 2o2 2koh k2co3 3h2o 练习2 熔融盐燃料电池具有高的发电效率 因而受到重视 可用li2co3和na2co3的熔融盐混合物用电解质 co为阳极燃气 空气与co2的混合气为阴极助燃气 制得在6500 下工作的燃料电池 完成有关的电池反应式 负极反应式 正极反应式 o2 2co2 4e 2co32 总电池反式 2co 2co32 4e 4co2 2co o2 2co2 三 金属的电化学腐蚀 钢铁表面形成了许多微小原电池 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 水膜呈中性或碱性很弱 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 2h2o fe oh 2 h2 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 四 金属的防护方法 改变金属内部结构 覆盖保护层 电化学保护法 外加电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法 1 金属腐蚀快慢的判断 电解池的阳极 原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极 2 金属的防护方法 练习 下列叙述正确的是 a 原电池中阳离子向负极移动b 原电池的负极发生氧化反应c 马口铁 镀锡 的表面一旦破损 铁腐蚀加快d 白铁 镀锌 的表面一旦破损 铁腐蚀加快 b c 新型高能电池钠硫电池以熔融的钠 硫为电极 以钠离子导电的陶瓷为固体电解质 该电池放电时为原电池 充电时为电解池 反应原理为 2na xsna2sx 放电时s发生反应 na作极 充电时na所在电