原电池原理与应用

1、学习目标学习目标1了解原电池的概念和组成条件了解原电池的概念和组成条件2理解原电池的化学原理理解原电池的化学原理3能正确规范书写电极反应方程式能正确规范书写电极反应方程式4能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池能初步根据典型的氧化还原反应设计原电池1、原电池是、原电池是_的装置。的装置。原电池反应的本质是原电池反应的本质是_反应。反应。将化学能转化为电能将化学能转化为电能氧化还原反应氧化还原反应 2、如右图所示，组成的原电池：、如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀）当电解质溶液为稀H2SO4时：时：Zn电极是电极是_极，其电极反应为极，其电极反应为_，该反应是，该反应是_反应；反应

2、；Cu电极是电极是_极，其电极反应为极，其电极反应为_,该反应是该反应是_反应。反应。负负Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正2H+ +2e- =H2还原还原复习回顾复习回顾化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池原电池电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡1、原电池的正负极判断、原电池的正负极判断负极：负极：电子流出电子流出的一极的一极正极：正极：电子流入电子流入的一极的一极2、电极反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极： Zn2e=Zn2+正极：正极：原原电电池池氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化

3、化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式化学方程式)铜片的作用是什么？铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗可以用石墨代替吗?【问题一问题一】CuZn 稀硫酸稀硫酸【问题二问题二】CuZn- - -整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合回路的?负极负极正极正极【问题三问题三】CuZn-溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO

4、42-负极负极正极正极静电作用静电作用【问题四问题四】CuZn-有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？- - -Zn2+H+负极负极正极正极H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 0【问题五问题五】CuZn-为什么为什么H+在铜片上得到电子？在铜片上得到电子？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+负极负极正极正极静电静电斥力斥力静电静电引力引力CuZn- - -Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负

5、极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流阳离子阳离子失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-原电池工作原理小结原电池工作原理小结较活泼金属较活泼金属不活泼金属或石墨不活泼金属或石墨较活泼的金属发生较活泼的金属发生氧化反应氧化反应,电子从较电子从较活泼的金属活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较通过外电路流向较不活泼的金属不活泼的金属(正极正极)。 【实验探究实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫：将铝片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原电池？酸溶液中，是否可以形成原电池？石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸（

6、1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习1MgFe 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习2CuZn硫酸铜硫酸铜【实验探究实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜：将锌片、铜片插入硫酸铜溶液中，是否可以形成原电池？溶液中，是否可以形成原电池？CuZn硫酸铜硫

7、酸铜（1）说明两个电极质量的变化情况；）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习3两种两种不同不同的金属的金属 （或一种金属与（或一种金属与石墨石墨）作电极）作电极用用导线导线相连（或相连（或直接接触直接接触）插入插入电解质溶液电解质溶液里，形成里，形成闭合闭合回路回路金属能与电解质溶液自动发生金属能与电解质溶液自动发生氧化还原氧化还原反应反应AlCu稀硫酸稀硫酸ZnCu酒精酒精ZnCu稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸FeC稀硫酸稀硫酸含碳含碳杂质

8、杂质的锌的锌稀硫酸稀硫酸判断下列装置是否构成原电池？对锌铜原电对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究提出问题：提出问题： 左图是原电池，如果用它做电左图是原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适长电流就很快减弱，因此不适合实际应用合实际应用。这是什么原因造这是什么原因造成的呢？有没有成的呢？有没有什么改进措施？什么改进措施？造成的主要原因：造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少中有铜离

9、子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也就没有电流在产生。电池了，也就没有电流在产生。改进措施？改进措施？将锌片与硫酸铜溶液隔离将锌片与硫酸铜溶液隔离CuZn硫酸铜硫酸铜硫酸锌溶液硫酸锌溶液 硫酸铜溶液硫酸铜溶液上述装置构成原电池了吗？为什么？上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？怎

10、样才能构成原电池呢？为了避免发生这种现象，设计如下图（书为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图图4-1）所示的原电池装置，你能解释它）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？的工作原理吗？盐桥中通常装有含琼胶盐桥中通常装有含琼胶的的KClKCl饱和溶液饱和溶液此装置优点：能稳定长此装置优点：能稳定长时间放电时间放电解释盐桥在此的作用是什么？盐桥在此的作用是什么？改进后的装置为什么能够持续、改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？稳定的产生电流？阅读教材阅读教材72页页得出结论得出结论盐桥的作用：盐桥的作用：（1 1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触）使整个装置构成通路，代替两

11、溶液直接接触。（2）平衡电荷。）平衡电荷。上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。极反应式以及该电池的总反应方程式。负极（锌片）：负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反应）（氧化反应） 正极（铜片）：正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）（还原反应）电池反应（电池反应（总化学方程式总化学方程式）：）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号电池符号： Zn Z

12、nSO4 CuSO4 Cu 负极负极 盐桥盐桥 正极正极由两个半电池组成原电池的工作原理由两个半电池组成原电池的工作原理l （1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流，再以适当方式连接，可以获得电流l 在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。作为正极，正极从外电路得到电子。l 在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子

13、的定向运动而形成内电路。通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。（2）原电池的正负极的判断方法）原电池的正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子（根据电子流动方向）流动方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极 较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料负极负极正极正极宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极根据原电池电极 发生的反应发生的反应负极负极正极正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出： 质量增加的电极质量增加

14、的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极（3）电解质溶液和电极材料的选择）电解质溶液和电极材料的选择（电池的电极必须导电）（电池的电极必须导电） 电解质溶液一般要能够与负极发生电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应解质溶液应 与电极材料具有相同的阳与电极材料具有相同的阳离子。离子。1、根据氧化还原反应电、根据氧化还原反应电子转移判断子转移判断电极反应电极反应。2、根据电极反应确定合、

15、根据电极反应确定合适的适的电极材料电极材料和和电解质电解质溶液溶液 原电池的设计原电池的设计 利用利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计设计一个原电池一个原电池.CuFeCuSO4FeSO4化合价升高化合价升高 失失2e- 化合价降低化合价降低 得得2e-思考讨论：思考讨论： 利用此利用此反应来设计原电池，写反应来设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图出电极反应式。并画出装置图（Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2）化合价降低得化合价降低得2e-Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+化合价升高失化合价升高失2e-CuCCuCl2FeCl3装置图装置图离子

16、方程式离子方程式Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+4、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，溶液，片刻后可观察到的现象是片刻后可观察到的现象是A. 铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定B. 保持平衡状态保持平衡状态C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜D干电池干电池纽扣电池纽扣电池锂电池锂电池四四.常见的化学电源常见的化学电源一

17、次电池一次电池二次电池二次电池高能电池高能电池燃料电池燃料电池锌锰干电池锌锰干电池四四.常见的化学电源常见的化学电源.干电池干电池( (一次电池一次电池) )电极电极: Zn为负极为负极,碳棒为正极碳棒为正极电解液：电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊和淀粉糊另有黑色的另有黑色的MnO2粉末，吸收正极粉末，吸收正极产生的产生的H2，防止产生极化现象。，防止产生极化现象。 负极负极(Zn):Zn-2e-Zn2+ 正极正极(C):2NH4+ + 2e-2NH3+H2 H2 + 2MnO2 Mn2O3+H2O 去氢去氢 4NH3 + Zn2+ Zn(NH3)42+ 去氨去氨电极方程式：电极方程式：

18、四四.常见的化学电源常见的化学电源碱性锌-锰干电池电解质：KOH负极：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流 和连续放电电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2铅蓄电池铅蓄电池二次电池铅蓄电池是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb + SO42- -2e- =PbSO4 正极：PbO2 + 4H+SO

19、42-+2e- =2PbSO4 +2H2O 氧化反应 还原反应负极：放电过程（是原电池反应，化学能转化为电能）铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电充电过程（是电解池反应，电能转化为化学能）PbSO4 +2e- =Pb + SO42- 还原反应阴极：阳极：PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ SO42- 氧化反应接电源负极接电源正极充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电充电人们常根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需

20、要充电缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池课堂练习课堂练习: :2.铅蓄电池铅蓄电池(原电池原电池)的电极分别是的电极分别是PbO2和和Pb,电解质溶液为稀硫酸溶液电解质溶液为稀硫酸溶液,工作时原电池的总工作时原电池的总反应是反应是: PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 根据上述反应根据上述反应,判断判断:1)原电池的负极是原电池的负极是(填电极材料填电极材料)_2)工作时蓄电池负极反应式为工作时蓄电池负极反应式为_3)工作时蓄电池里电解质溶液的工作时蓄电

21、池里电解质溶液的PH变变化化:_电极电极: Zn为负极，为负极，Ag2O为正极为正极电解液电解液: KOH溶液溶液电极反应式电极反应式:负极负极: Zn + 2OH- -2e- Zn(OH)2正极正极: Ag2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH-总反应式总反应式: Zn + Ag2O + H2O 2Ag + Zn(OH)2拓展创新拓展创新银锌电池银锌电池.高能电池高能电池( (银锌电池、锂电池银锌电池、锂电池) )电极电极: Pt制作的惰性电极制作的惰性电极电解质溶液电解质溶液: KOH溶液溶液负极负极: 2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O正极正极: O2 + 2H2O +

22、 4e- 4OH- 总反应总反应：2H2+ O22H2O拓展创新拓展创新若为酸性介质，试写出电极反应式？若为酸性介质，试写出电极反应式？思考思考: :负极：负极：2H2 - 4e- 4H+正极正极: O2+ 4H+ + 4e- 2H2O.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/海水海水-空气电池空气电池)电极反应式的书写.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/ 煤气电池煤气电池/铝铝-海水海水-空气电池空气电池) 1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的

23、氧使铝不断氧化而产电流。电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。 负极：负极：4A1-12e- 4A13+ 正极：正极：3O2+6H2O+12e- 12OH- 电池总反应式为：电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 这种海水电池比这种海水电池比“干电池干电池”的能量高的能量高2050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料电池氧燃料电池 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两溶液中作电极，又在两极极上分别通甲烷和氧气上分别通甲烷和氧气: 负极：负极：CH4 + 10OH- - 8e- CO32- + 7H2O 正极：正极：2O2 + 4H2O + 8e- 8OH

24、- 电池总反应式为：电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/海水海水-空气电池空气电池)小结小结:燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池 除能量转化率除能量转化率 高外还可持续使用，不污染环境。高外还可持续使用，不污染环境。一般的可燃物均可与一般的可燃物均可与O2组成燃料电池组成燃料电池，如，如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电 解液，二者电极上

25、应式是有区别的解液，二者电极上应式是有区别的。如如甲烷甲烷-氧燃料电池氧燃料电池在在酸性介质中的电极反应酸性介质中的电极反应为：为： 负极：负极：CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+ 正极：正极：2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O 总反应式为：总反应式为：CH4 + 2O2 CO2+2H2O五五.原电池的应用原电池的应用(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。制作干电池、蓄电池、高能电池等。例例1.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便以便完成下列反应完成下列反应:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2. 画出原电池的示意图并画出原电

26、池的示意图并写出电极反应式写出电极反应式.石墨石墨CuFeCl3溶液溶液负极（铜）：负极（铜）：Cu2e=Cu2+正极（石墨）：正极（石墨）：2Fe3+ + 2e=3Fe2+五五.原电池的应用原电池的应用(2)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例2.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；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，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去

27、的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）(3)比较反应速率比较反应速率例例3.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是C.粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；D.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。（ D ）(4)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例4.下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)六六.金属的腐蚀和防

28、护金属的腐蚀和防护(1)判断下列装置是否为原电池？若是，判断下列装置是否为原电池？若是， 指出电极指出电极名称并写出电极反应式。名称并写出电极反应式。(2)若将若将Fe棒棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的棒粉碎掺在一起制成一光亮的FeC合金棒，插在合金棒，插在HCl里，则是否构成了原电池？里，则是否构成了原电池？若是，电极反应是什么？长期放置，铁棒表面会若是，电极反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？有什么变化？(4)钢铁腐蚀的本质是什么？什么是钢铁的析氢腐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？蚀和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？(5)生产上常采取哪些金属防

29、腐措施？生产上常采取哪些金属防腐措施？(3)钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿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？变红，原因是什么？钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意图示意图知识总结知识总结1、2、金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）. 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：金属腐蚀：是指金属或合金跟

30、接触的气体或液体发生化学是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。还原）而腐蚀损耗的过程。钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 电极反应电极反应负极负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2

31、Fe2+正极正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系钢铁腐蚀的防护：钢铁腐蚀的防护：例例6：改变金属的内部组织结构：如将改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢等金属加进钢里制成合金钢。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；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；它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；2000年年5月，保利集团在香港拍卖会上花费月，保利集团在香港拍

32、卖会上花费3000多万港多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴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，其主要首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是成分是Cu2(OH)2CO3这三件这三件1760年铜铸的国宝在年铜铸的国宝在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；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；它们是含一定比例金、银、锡、锌的

33、合金；2.金属表面覆盖保护层金属表面覆盖保护层3.电化学保护法电化学保护法原理：原理：原理原理 ：如油漆、油脂等，电镀（如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。物薄膜）作保护层。隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。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。应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图练练 习习1。 如图如图, 水槽

34、中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极： ,正极：正极： ； 若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极： 正极：正极： 。（2）中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 2、 分析右图，按要求写出有关反应方程式：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：）、铁棒上的电极反

35、应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：）、溶液中发生反应的化学方程式：3、镍镍镉可充电电池可发生如下反应：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由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电A. Cd, （ D ）B. NiO(OH), D. Ni(OH)2C. Cd(OH)22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+4.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性

36、醋酸铜盐酸与锌片反应时，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，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：一是： ， 其二是：其二是： ；5.有有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近，速率相近，试试设计一个实验比较设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。两种金属的活泼性。H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减浓度减小，从而小，从而减慢减慢了反应速率。了反应速率。Zn置换出置换出Cu形成了原电池，从而形成了原电池，从而加快加快了反应速率了反应速率4.下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn

37、片，放置一段时间片，放置一段时间后腐蚀速率由后腐蚀速率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)原电池小结原电池小结定义定义形成条件形成条件正负极正负极名称名称和电子和电子流向流向判断判断工作原理（氧还反应，工作原理（氧还反应，熟写电极反应式熟写电极反应式）应用应用分析各种电池。分析各种电池。比较金属活动性比较金属活动性强弱强弱比较反应比较反应速率速率比较金属比较金属腐蚀的快慢腐蚀的快慢判断溶液判断溶液pH变化变化金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护原电池原电池腐蚀（腐蚀（定义定义、本质本质、类型类型）腐蚀防护（常见腐蚀防护（常见三种三种方法）方法）（从（从活泼性比较活泼性比较、电子得

38、失电子得失、氧还反应氧还反应等多角度判断）等多角度判断）题型题型（三点三点记住）记住）原电池的工作原理原电池的工作原理l 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁靠离子迁移完成移完成的。的。ZnZn失去电子形成的失去电子形成的ZnZn2+2+进入进入ZnSOZnSO4 4溶液，溶液，ZnSOZnSO4 4溶液因溶液因ZnZn2+2+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSOCuSO4 4则由于则由于CuCu2+2+ 变为变为Cu Cu ，使得，使得 SOSO4 42-2-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性相对较多而带负电荷。溶液不

39、保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。断。l 由于盐桥（如由于盐桥（如KClKCl）的存在，其中阴离子）的存在，其中阴离子ClCl- -向向ZnSOZnSO4 4溶液溶液扩散和迁移，阳离子扩散和迁移，阳离子K K+ +则向则向CuSOCuSO4 4溶液扩散和迁移，分别中溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+几乎几乎完全沉淀下

40、来。完全沉淀下来。若电解质溶液与若电解质溶液与KClKCl溶液反应产生沉淀，溶液反应产生沉淀，可用可用NHNH4 4NONO3 3代替代替KClKCl作盐桥。作盐桥。返回 重点、难点突破重点、难点突破 电极反应式的书写电极反应式的书写技巧：技巧： 分析氧化还原反应：分析氧化还原反应：负极负极还原剂失还原剂失去去电子电子发生发生氧氧化反应化反应；正极正极氧化剂得氧化剂得到到电子电子发生发生还原反应还原反应。 要注意介质影响：一般来说，一极消耗某介质的离子，要注意介质影响：一般来说，一极消耗某介质的离子，另一极则生成该介质的离子。另一极则生成该介质的离子。 电极反应式电极反应式正误正误的的判断判断

41、：合并合并两极两极电极反应式电极反应式，消去消去得失得失电子电子数数及及两边的两边的介质离子介质离子， 若得到若得到总反应方程式总反应方程式（也称（也称电池反应式）电池反应式），则电极反应式书写正确。，则电极反应式书写正确。 复杂电极反应式的书写：用复杂电极反应式的书写：用总反应方程式减去一极电总反应方程式减去一极电极反应式，即可得另一极电极反应式。极反应式，即可得另一极电极反应式。 解题方法指导解题方法指导1 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。，并标出相同数目电子的得失。2 2、注意负极反应生成的阳离子与

42、电解质溶液中的阴离、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式入负极反应式 。3 3、若正极上的反应物质是、若正极上的反应物质是O O2 2，且电解质溶液为中性或，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现碱性，电极反应式中不能出现H H+ +，且水必须写入正极反应，且水必须写入正极反应式中，与式中，与O O2 2结合生成结合生成OHOH- -，若电解质溶液为酸性，电极反，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现应式中不能出现OHOH，且，且H H+ +必须写入正极反应式中，与必须写入正极反应式中，与O O2 2结合生成水。结合生成水。4 4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出