演示文稿原电池1.ppt

第二节化学电源 干电池 纽扣电池 锂电池 化学电源 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 锂离子电池 锌银蓄电池 普通干电池 锌银纽扣电池 锌 锰干电池 四 常见的化学电池 一次电池的活性物质 发生氧化还原的物质 消耗到一定程度 就不能使用了 电池中电解质溶液制成胶状 不流动 也叫做干电池 一次电池有什么特点 一次电池 又叫干电池 电极 电解液 电极方程式 KOH Zn为负极 MnO2为正极 常见的有 普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池 锌银电池 锂电池等 1 碱性锌锰干电池 负极 正极 电池反应方程式 2NH4 Zn 2NH3 H2 Zn2 2NH4 2e 2NH3 H2 Zn 2e Zn2 电极反应式 锌 锰干电池 酸性电解质溶液 2MnO2 2NH4 2e Mn2O3 2NH3 H2O 2MnO2 2NH4 Zn Mn2O3 2NH3 H2O Zn2 2 锌银电池 锌银电池的负极是Zn 正极是Ag2O 电解质是KOH 电极方程式 负极 正极 3 锂电池 锂电池的负极是Li 正极可以是MnO2 CuO FeS2等 Zn 2OH 2e Zn OH 2 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应式 Zn Ag2O H2O 2Ag Zn OH 2 铅蓄电池 二次电池特点 又称充电电池或蓄电池 放电后可以再充电 使活性物质可以获得再生 这类电池可反复多次使用 电极 Pb为负极 PbO2为正极 电解液 30 的H2SO4溶液 放电的电极反应式 负极 Pb Pb SO42 2e PbSO4 正极 PbO2 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O 铅蓄电池 二次电池 电池的不合理使用对环境的危害 有关资料显示 一节一号电池烂在地里 能使 万方米的土壤永久失去利用价值 一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用 相当于一个人一生的饮水量 电池回收变废为宝功在当代利在千秋 堆积如山的废旧电池 时刻威胁我们的环境 废旧电池进电池回收站 新型绿色环保燃料电池车 优点 效率高无污染装置可持续使用 燃料电池不是把还原剂 氧化剂物质全部贮藏在电池内 而是在工作时不断从外界输入氧化剂和还原剂 同时将电极反应产物不断排出电池 它是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 燃料电池工作原理 电极 Pt制作的惰性电极 电解质溶液 KOH溶液 负极 2H2 4e 4OH 4H2O 正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2H2 O2 2H2O 拓展创新 氢氧燃料电池 若为酸性介质 试写出电极反应式 思考 负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 新型燃料电池 氢氧燃料电池 甲烷电池 煤气电池 海水 空气电池 铝 空气 海水电池 新型燃料电池 氢氧燃料电池 甲烷电池 煤气电池 铝 海水 空气电池 1991年 我国首创 用作海上标志灯 以海水为电解液 靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流 负极 4A1 12e 4A13 正极 3O2 6H2O 12e 12OH 电池总反应式为 4A1 3O2 6H2O 4A1 OH 3这种海水电池比 干电池 的能量高20 50倍 甲烷 氧燃料电池 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极 又在两极上分别通甲烷和氧气 负极 CH4 10OH 8e CO32 7H2O正极 2O2 4H2O 8e 8OH 电池总反应式为 CH4 2O2 2KOH K2CO3 3H2O 新型燃料电池 氢氧燃料电池 甲烷电池 煤气电池 海水 空气电池 试写出甲醇燃料电池的电极反应 甲烷 氧燃料电池在酸性介质中的电极反应 负极 CH4 2H2O 8e CO2 8H 正极 2O2 8H 8e 4H2O总反应式为 CH4 2O2 CO2 2H2O 负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物 与溶液的酸碱性有关 如 4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在 在碱性溶液中以CO32 形式存在 2004年江苏高考 碱性电池具有容量大 放电电流大的特点 因而得到广泛应用 锌 锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液 电流总反应式为 Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是A 电池工作时 锌失去电子B 电池正极电极反应式为 2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过0 2mol电子 锌的质量理论上减小6 5g 答案 C 铁与酸反应 铁被腐蚀 腐蚀速率较慢 铁作负极 阳极 被腐蚀腐蚀速率较快 实验一 按下图进行实验 请比较下列现象的异同 图一 金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到的破坏 称为金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 1 金属的腐蚀的电化学原理 22 1 化学腐蚀与电化腐蚀 1 金属的腐蚀的电化学原理 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 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 Fe2O3 nH2O 3 n H2O 水膜酸度较高 水膜酸性很弱或中性 铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈 练习铜绿Cu2 OH 2CO3的生成 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 27 2 金属的防护 2 牺牲阳极的阴极保护法 28 二 金属的电化学防护 3 外加电源的阴极保护法 2 金属的防护 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 活泼性不同的金属 活泼性差别越大 腐蚀越快 同一种电解质溶液来说 浓度越大 腐蚀越快 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 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 改变金属的内部组织结构防腐 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