《原电池原理及应用》：课件三(苏教版选修6)

第四节原电池原理及应用,实验3-8：现象,左杯：铁丝上有气泡产生右杯：铜丝上也有气泡产生,为什么？,原电池概念：,把化学能转化为电能的装置叫原电池。,电极名称：负极（较活泼金属）：电子流出的一极正极（较不活泼金属或惰性电极）：电子流入的一极,一、原电池,原电池原理：氧化还原反应（在两极上发生）,正极：发生还原反应,负极：发生氧化反应,如：2H+2e-=H2,如：Zn2e-=Zn2+,电池反应：Zn+2H+=Zn2+H2,构成原电池的条件：,1、电极：活动性不同的金属或金属和非金属,3、电解质溶液,2、电极要接触（或用导线）,Zn,练习：下列装置能否构成原电池？若可，请写出电极方程式并标出电极符号和电子流向,原电池原理的应用：,二、化学电源,1、干电池,负极（锌筒）：Zn2e-=Zn2+正极（石墨）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O,2、铅蓄电池,正极：PbO2负极：Pb电解质溶液：H2SO4(密度为1.25g/cm31.28g/cm3),3、银-锌蓄电池,用于卫星、火箭、空间电视转播站,4、锂电池,优点：高能、质轻、电压高、工作效率高和储存时间长。,用途：电脑、照相机、手表、心脏起搏器、手机和火箭、导弹的动力电源。,5、新型电池,负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,电池反应：2H2+O2=2H2O,优点：能量转化率高、不污染环境。,废旧电池回收,减少污染节约资源,2、吸氧腐蚀,负极(Fe)：2Fe4e-=2Fe2+正极(C)：2H2O+O2+4e-=4OH-,三、金属的腐蚀,1、化学腐蚀,2、电化腐蚀,（1）析氢腐蚀,负极(Fe)：Fe-2e-=Fe2+正极(C)：2H+2e-=H2,思考：用锌和稀硫酸制取氢气时，滴加少量硫酸铜会加快产生氢气的速率，为什么？,3、金属的防护,（1）制成合金（2）喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、钝化（3）电化学保护法。,小结,原电池,构成原电池的条件（判断）,原电池概念（正负极判断）,原电池原理（电极反应式、电子流动方向）,化学电源,干电池,铅蓄电池,银-锌蓄电池,锂电池,新型电池,金属腐蚀,1、化学腐蚀,2、电化腐蚀,析氢,吸氧,金属防护,（1）制成合（2）喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、钝化。（3）电化学保护。,原电池,实验目的：了解常见原电池、燃烧电池的工作原理，认识电化学腐蚀中包含的化学知识。通过原电池实验，加深对原电池工作原理的认识，初步认识电池的极化作用。通过制作燃料电池，培养动手能力，加深对电池工作原理的认识。认识生活中常见电池的工作原理，体验化学与生活的密切联系。,原电池实验,实验现象用铜锌电极、铜铝电极，小灯泡不发光；伏特表、安培表指针能偏转。用锌石墨电极，小灯泡微微发光秒。往溶液中加入12克高锰酸钾晶体，再放入锌石墨电极，发现小灯泡会发出较明亮的光，而且持续的时间更长，约发光秒钟。,实验注意点1金属电极用砂纸打磨。2电解质溶液可用左右的硫酸溶液。3去极化时加入高锰酸钾晶体后再不断震荡溶液或抖动电极，效果更好。（锌石墨原电池通过抖动可使电压从0.5伏上升到2.1伏，电流强度从0.09安变到0.19安）4改用伏特表、安培表或蜂呜器效果好，用小灯泡(2.2V，0.25A)很难发光。5实验顺序最好换一下，可节约药品。6要选用纯度高的锌片做电极。,原电池实验,我们的困惑,电流密度与电极困绑的松紧、导线的长短、接触的好差、介质类别、介质的浓度及温度、电极本身的活泼性等诸多因素有关，变量不太好控制。,理论上，电极电势应该AlCu比ZnCu高，但实际测出结论相反。,原电池实验,该实验要得到最直观的现象，就是要用小功率的小灯泡，难找。,氢氧燃料电池的制作,实验现象接通电源,电极表面产生大量气泡，并在电极表面吸附上大量气泡。切断电源后,将电极接在蜂呜器上，蜂呜器立刻发出蜂呜声。,实验注意点1多孔碳棒现制现用效果好，也可直接用砂纸打磨碳棒，后冲洗，效果也很好。2电解硝酸钾溶液时，课本要求接直流电源6V,实际操作中电压可从几伏到二十几伏，电解10至15秒即可。电解质溶液用硫酸钠、硝酸钠等效果也很好。3多孔碳棒上吸附上气体后，将导线接蜂呜器的过程中千万注意，不可碰到或振动碳棒，以防气体逸出，影响实验。,氢氧燃料电池的制作,我们的思考,这个实验成功率很高，最关键的就是碳棒的固定，我们可以将碳棒固定在泡沫塑料上。,氢氧燃料电池的制作,实验现象,析氢腐蚀,绕有铜丝的铁钉周围约秒钟就出现蓝色沉淀，另一铁钉表面约秒钟出现蓝色沉淀。产生气泡速度较慢，约分钟后能明显见到，绕有铜丝的铁钉表面粘附着大而多的气泡，另一铁钉表面粘附的气泡少而小。,实验注意点这个反应出现蓝色沉淀很快（秒左右）,所以建议实验时，先在两支试管中加好稀盐酸和铁氰化钾，再同时分别放入铁钉和缠有铜丝的铁钉，观察颜色变化。将两试管静置一段时间(5到10分钟)后观察气泡。,析氢腐蚀,2.吸氧腐蚀实验过程取一片铁片，用砂纸擦去铁锈，在铁片上滴1滴含酚酞的食盐水，静置12min，观察现象。,吸氧腐蚀,静置分钟左右就可见到铁片上含酚酞食盐水液滴的边缘出现红