原电池的原理及应用人教版课件

1、第四节 原电池的原理及应用练习1：铁-稀硫酸-石墨原电池如图所示，请在图中相应位置标出总反应离子方程式电极名称电极反应式电极反应类型装置各处的现象电子流向溶液中阴阳离子的流向。 石墨Fe稀硫酸e-Fe-2e=Fe2+Fe+2H+=Fe2+H22H+2e =H2负极正极氧化反应还原反应铁片溶解有无色气泡产生溶液变为浅绿色Fe2+、 H+向正极移动OH、SO42-向负极移动原电池的原理1、根据两个电极材料的活泼性不同2、根据电流方向或电子流动方向3、内电路中阴阳离子的定向移动方向4、两电极上的反应类型5、两电极上的现象 原电池正负极的判定方法石墨Fe稀硫酸e-Fe-2e=Fe2+Fe+2H+=Fe

2、2+H22H+2e =H2负极正极氧化反应还原反应铁片溶解有无色气泡产生溶液变为浅绿色Fe2+、 H+向正极移动OH、SO42-向负极移动注意：1、电极反应就是一种特殊的离子反应，遵循书写离子方程式的一切规则。（如电荷守恒等）一、电极反应式的书写方法总结:完整的氧化还原反应：还原剂+氧化剂=氧化产物+还原产物2、可以利用总反应和电极反应的关系解决。一个字拆拆：还原剂-ne_=氧化产物氧化剂+ne_=还原产物3、要考虑电解质溶液的性质对电极反应的影响。练习2、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2

3、O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ，则其正极反应式为_ _。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为_ _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 要考虑电解质溶液的性质对电极反应的影响。负极： 2Al+ 8OH6e- =2AlO2 +4H2O 总： 2Al+ 2OH +2H2O =2AlO2 + 3H2 正极：6H2O + 6 e- = 3H2+ 6OH MgAl氢氧化钠溶液CuAl浓硝酸负极： Cu2e- = Cu2+ 正极： 4H+ +2NO3+ 2e- = 2NO2+ 2H2

4、O总：Cu+ 4H+ +2NO3=2NO2+Cu2+ +2H2O负极（锌筒） ：Zn- 2e- = Zn 2+ 正极（石墨） ： 总反应：1、锌-锰干电池2NH4+ + 2MnO2 + 2e = 2NH3+ Mn2O3 + H2OZn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3+ Mn2O3 + H2O二、常见化学电源2、铅蓄电池负极Pb：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4正极PbO2：PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放电充电3、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极： 2Li-

5、2e = 2Li+，正极： I2 + 2e = 2I，总反应：2Li + I2 = 2LiI 跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。4、燃料电池负极H2：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极O2：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 总反应： O2 + 2H2 = 2H2O 氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。5、海水电池（电解质溶液为海水）负极： 4Al - 12e = 4Al3+，正极： 3O2 + 6H2O +12e = 12OH总反应

6、：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，6、银-锌电池负极： Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O 正极： Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 总反应： Ag2O + Zn = ZnO + 2Ag1、拆：将已知氧化还原反应拆分成两个电极反应。2结合电极反应找正负极材料和合理的电解质溶液。总结:3、按要求画出原电池装置图。二、原电池

7、的设计 还原剂-ne_=氧化产物氧化剂+ne_=还原产物设计实验 如何利用下列反应设计一个原电池实验装置？判断电流方向，写出电极反应式，并用实验证明。2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2电极材料: Cu-C电解质溶液: FeCl3正极:Cu 2e Cu2+负极:2Fe3+2e 2Fe2+练习8（07山东高考29题）：铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正负极，并写出电极反应式。 (1)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(2)装

8、置图正极反应：2Fe32e2Fe2负极反应：Cu2eCu2三氯化铁溶液金属的腐蚀和防护1、2、金属阳离子失e-氧化反应金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）金属原子金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。三、金属的腐蚀和防护 金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。 特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。 电化学腐蚀 ：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图4.钢铁的析氢

9、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。水膜呈中性或酸性很弱。电极反应负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H2O + 2e = H2+2OH O2+2H2O+4e=4OH-总反应:Fe + 2 H2O = Fe(OH)2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系原理 ：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。1、牺牲阳极保护法二、金属的电化学保护 相互关系：往往同时发生，电

10、化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。牺牲阳极的阴极保护法示意图 2、外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。例4：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)例5、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：（2）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：镍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Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电充电A. Cd

11、, （ 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+例6、2马口铁和白铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？Al Zn Fe Sn (H) Cu祝同学们学习进步 再见读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。-歌德书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。-莎士比亚书籍是巨大的力量。-列宁好的书籍是最贵重的珍宝。-别林斯基任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。-马克思书籍便是这

12、种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。-雨果喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。-孟德斯鸠如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。-霍伯斯英国作家读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。-克尼雅日宁俄国剧作家诗人要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。-法奇(法国科学家)了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。-麦考利英国作家读书而不回想，犹如食物而不消化。-伯克美国想思家读书而不能运用，则所读书等于废纸。-华盛顿(美国政治家)书籍使一些人博学多识，但

13、也使一些食而不化的人疯疯颠颠。-彼特拉克意大利诗人生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。-高尔基读书越多，越感到腹中空虚。-雪莱(英国诗人)读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。-富兰克林书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。-伏尔泰(法国哲学家、文学家)读书破万卷，下笔如有神。-杜甫读万卷书，行万里路。-顾炎武读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。-朱熹读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。-鲁迅读书之法，在循序渐进，熟读而精