高中化学 2.3.3 化学能转化为电能 苏教版必修2

1、化学能与电能,电解饱和食盐水,电能转化为化学能,锂电池,化学能转化为电能,的装置称为原电池,课本P.40. 活动与探究,锌片表面产生气泡,铜片无明显现象,锌片表面产生气泡, 铜片无明显现象,锌比铜活泼,锌比铜活泼,原电池的工作原理,实验3、4,实验现象： 锌片慢慢溶解,铜片表面产生气泡,电流计指针偏转. 结论:有电流产生，化学能转化为电能,实验3和实验4形成的是原电池,电流的产生过程如下,1. 作负极的活泼金属(锌)失去电子,氧化为Zn2,电极反应,Zn 2e- = Zn2,2. 失去的电子经过导线流入作正极不活泼金属铜,3. 在铜电极表面, H+获得了电子还原为H2,电极反应,2H+ + 2

2、e- = H2,4. 铜电极附近H+减少, 锌电极附近增加的Zn2+向铜电极附近移动, 形成电流回路,通过化学反应, 使化学能转化为电能.这样的装置就叫原电池,Zn2,H,SO42,升失氧,降得还,原电池的工作原理,电极反应式,电极总反应式：Zn + 2H+=Zn2+ H2,电极反应式,Zn2,H,SO42,电子方向,电流方向,正极到负极,负极到正极,电解质溶液,正（阳离子）向正、负（阴离子）向负,1、构成原电池的条件有哪些,1)有活泼性不同的两个电极,2)两电极都接触电解质溶液,3)正极、负极、电解质溶液 构成闭合回路,4)在电极表面上能发生自发 进行的氧化还原反应,1.构成原电池的条件,1

3、)有活泼性不同的两个电极,2)两电极都接触电解质溶液,3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回路,4)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应,思考,1、为什么是Zn失去电子，作为负极，而不是铜？ 2、通常什么样的金属作为负极？ 活性相对较强的金属,1、哪些能构成原电池,2、4、6、7、9,练习,2、请指出正负极名称，并写出电极反应式,2H+2e-H2,负极,总反应,正极,Zn2e-Zn2,Zn+2H+Zn2+H2,正极,负极,总反应,Fe2e - Fe2,Cu2+2e- Cu,Fe+Cu2+Fe2+Cu,Fe+CuSO4Cu+FeSO4,负极,正极,总反应,Zn2e-Zn2,Cu2+2e-Cu,

4、Zn+Cu2+Zn2+Cu,或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,1.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液 中,下列各叙述正确性的是( ) A.锌片做负极，锌发生还原反应 B.铜片做正极，铜得电子 C.溶液中的PH值增大 D.锌片、铜片同时有气泡冒出，说明锌片不纯,2.把a、b、c三种金属片浸泡在稀H2SO4中。 若a、b相连时，a为负极；b、c相连时，c 为负极；a、c相连时，c上有气泡冒出。 则这四种金属的活动性顺序（） A. abc; B. acb C. cab; D.bac,OK,随堂练习,全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占各国国内生产总值的2%-4%，超过地震、水灾、台风等自

5、然灾害造成损失的总和,金属阳离子,失e,氧化反应,二、金属腐蚀,金属原子,1、定义：是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程,1）化学腐蚀,2）电化学腐蚀,常见普遍,3、金属腐蚀的类型,指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀,指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀 （电化学腐蚀速率大于化学腐蚀的速率,钢铁在什么环境下容易被腐蚀,负极（Fe）： 2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极（C）： 2H2OO24e = 4OH,总式： 2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2,吸氧腐蚀,Fe(OH)2 4O2+2H2O =

6、 4Fe(OH)3 Fe(OH)3在一定条件下发生脱水反应生成红色的铁锈Fe2O3 xH2O,析氢腐蚀：如果钢铁表面酸性较强,负极（Fe）： 正极（C）： 总反应,Fe-2e=Fe2,2H+2e=H2,Fe+2H+=Fe2+H2,在生活中，浸在水中的轮船或是铁砸门很容易受到腐蚀，人们往往会在它们上面连接一块锌，你能解释原因吗,1.电化学保护法,牺牲阳极的阴极保护法,三、钢铁腐蚀的防护,1.电化学保护法,牺牲阳极的阴极保护法,原理 ：形成原电池，让被保护金属做正极（阴极），不反应，起到保护作用；而活泼金属作负极（阳极），受到腐蚀,3.金属表面覆盖保护层,原理,如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易

7、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,三、钢铁腐蚀的防护,2、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,她的病因是什么,格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁,能为她开一个处方吗,结论,负极:相对活泼的金属作为负极 流出电子，发生氧化反应 不断溶解 正极:相对不活泼的金属或石墨作为负极 流入电子，发生还原反应 有气体产生,在潮湿的