1、精品資料 聳立于美國紐約港的自由女神是法國在1876年贈(zèng)送給美國獨(dú)立100周年的禮物 ，整座銅像以120噸鋼鐵為骨架，80噸銅片為外皮，30萬只鉚釘裝配固定在支架上，總重量達(dá)225噸。然而，經(jīng)過(jnggu)上百年的風(fēng)雨，自由女神的鐵骨表面一層又一層地銹蝕，松蓬的氧化鐵使架的體積膨脹，鉚固的支腳被撐斷。自由女神生病(shng bng)了精品資料普通(ptng)干電池鈕扣(ni ku)電池 “神六”用太陽能電池第三節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電池第1課時(shí)精品資料1.原電池：利用氧化(ynghu)還原反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。一、原電池的工作(gngzu)原理Zn+ 2H+ Zn2+ + H2氧化

2、反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極電極反應(yīng)式總反應(yīng)式原電池形成的實(shí)質(zhì)： 氧化、還原反應(yīng)分開在兩極進(jìn)行，還原劑所失去的電子通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移給氧化劑。2.工作原理精品資料2、原電池組成(z chn)條件活潑性不同的兩個(gè)電極(dinj):金屬或金屬與石墨有電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)一、原電池1、工作原理鋅片：Zn 2e- = Zn2+銅片：2H+ + 2e- = H2e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置?？偸剑篫n + 2H+ = Zn2+ + H2且必須形成閉合回路 理論上講，常溫下可自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池。精品資料3、原電池電極(dinj)的確定方法根據(jù)電極材料的性質(zhì)(xngzh)確定。 通

3、常是活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬、碳棒是正極。根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。（本質(zhì)）失電子的氧化反應(yīng)負(fù)極得電子的還原反應(yīng)正極根據(jù)電流方向或電子的流向確定精品資料7Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化(ynghu)反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到(d do)電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向精品資料原電池的另一形式：通過鹽橋?qū)崿F(xiàn)閉合(b h)回路和改進(jìn)精品資料硫酸鋅硫酸銅鹽橋：在U形管中裝滿用飽和KCl溶液(rngy) 和瓊膠作成的凍膠。鹽橋的作用(zuyng)：將兩個(gè)隔離的電解質(zhì)連通起來。Cl-向鋅鹽方向移

4、動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使兩鹽 溶液保持電中性，電解液中離子的定向移動(dòng)從而 使電子不斷從Zn極流向Cu極，使電流持續(xù)傳導(dǎo)。精品資料雙液電池的工作(gngzu)原理總反應(yīng)(fnyng)：Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu負(fù)極： Zn 2e Zn2+ 正極：Cu2+ + 2e Cu思考：1.單液原電池與雙液原電池有何異同？ 2.雙液原電池有何優(yōu)點(diǎn)？1.原理即本質(zhì)相同；只是氧化、還原反應(yīng)分在兩個(gè)池中進(jìn)行。2.使化學(xué)能更大程度地 轉(zhuǎn)化為電能精品資料原電池與電解池的區(qū)別(qbi)原電池原電池電解池電解池形成條件形成條件判斷依據(jù)判斷依據(jù)電極名稱電極名稱電極反應(yīng)電極反應(yīng)電子流向電子流向離子流向離子流向能量

5、轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化相互聯(lián)系相互聯(lián)系活動(dòng)性不同的兩種電極 兩極（可同可不同） 自發(fā)的氧化反應(yīng) 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液且閉合(b h)回路 直流電源無外電源 有外電源負(fù)極：較活潑金屬 陽極:與外電源正極相接正極:不活潑金屬或非金屬 陰極:與外電源負(fù)極相接負(fù)極：失電子被氧化 陽極:氧化反應(yīng)正極:離子得電子被還原 陰極:陽離子得電子被還原負(fù)極經(jīng)外電路流向正極 負(fù)極到陰極，陽極再到正極 陽離子移向正極，陰離子向負(fù)極 陽離子移向陰極，陰離子移向陽極化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能原電池可作電解池的電源精品資料精品資料3.原電池的設(shè)計(jì)方法：例題(lt)：依據(jù)：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl

6、2 設(shè)計(jì)原電池。電極：電解質(zhì)溶液(rngy): 電極反應(yīng)：正極：石墨；負(fù)極：銅 FeCl3溶液 負(fù)極： Cu 2e- = Cu2 正極：2Fe3 2e- = Fe2精品資料4電極(dinj)反應(yīng)式和電池反應(yīng)的書寫電極反應(yīng)(fnyng)式的書寫：首先確定電池總反應(yīng)(fnyng)，把失電子的氧化反應(yīng)(fnyng)放在負(fù)極上，得電子的還原反應(yīng)(fnyng)放在正極上，并保證得失電子相等。電池總反應(yīng)的書寫：得失電子相等的情況下正負(fù)兩極相加即得總反應(yīng)。精品資料練習(xí)(linx)判斷下列哪些(nxi)裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.()()()2H+2e-H2

7、負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2精品資料()()負(fù)極(fj)：正極(zhngj)：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4精品資料 ()()負(fù)極(fj)：正極(zhngj)：總反應(yīng)：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu精品資料()()負(fù)極(fj)：正極(zhngj)：總反應(yīng)：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或 Fe+H2SO4FeSO4+

8、H2精品資料2.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液(rngy)，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是3。試將下列兩個(gè)氧化還原反應(yīng)(fnyng)分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)原電池.Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag.2Fe3+Fe=3Fe2+( D )( Zn AgNO3 C )( Fe Fe2(SO4)3 C )A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B. 保持平衡狀態(tài)；C. 鐵圈向下傾斜；D. 銀圈向下傾斜；精品資料Zn精品資料原電池原理(yunl)的應(yīng)用(2)比較(bjio)金屬的活潑性；(3)加快某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率；(1)制做化學(xué)電源

9、；(4)金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護(hù)。精品資料3、原電池電極名稱的確定(qudng)方法根據(jù)電極材料(cilio)的性質(zhì)確定。通常是活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極。二、化學(xué)電源的分類類 型一次電池二次電池燃料電池只能使用一次，不能充電復(fù)原繼續(xù)使用的化學(xué)電池酸（或堿）性鋅-錳干電池、銀-鋅紐扣電池等放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用的化學(xué)電池鉛蓄電池、鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池等將燃料燃燒的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的電池氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、熔融鹽燃料電池等 含 義示 例精品資料普通鋅錳電池堿性電池 鎳鎘電池鎳氫電池 銀鋅紐扣電池鋰離子電池 小型高性能燃料電池 非化學(xué)電池鉛酸蓄電池精品

10、資料常見常見(chn jin)的化學(xué)電的化學(xué)電源及其原理源及其原理1、 堿性(jin xn)鋅錳干電池：負(fù)極（鋅筒）： Zn +2OH2e = ZnO + H2O正極（石墨）： 2MnO2+2H2O+2e= 2Mn(OH)2+2OH電池的總反應(yīng)式為：Zn +MnO2+H2O= Mn(OH)2+ ZnO特點(diǎn)：電壓1.5V，用途廣泛。（不可充電）堿性電池 精品資料鉛蓄電池: 電極(dinj)：Pb為負(fù)極, PbO2為正極. 電解液: 30%的H2SO4溶液 電極(dinj)反應(yīng)式:放電時(shí)：為原電池 負(fù)極(Pb) ： PbSO42-2e-PbSO4 正極(PbO2) PbO24HSO422e-PbS

11、O42H2O總電池反應(yīng): PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O充電時(shí)：為電解池 陰極(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42- 陽極(PbO2) PbSO42H2O2e-PbO24HSO42總電解反應(yīng):2PbSO42H2O PbO2Pb2H2SO4通電(tng din)精品資料銀鋅電池(dinch)Zn為負(fù)極,Ag2O為正極(zhngj) 電解液: KOH溶液電極反應(yīng)式: 負(fù)極:Zn2OH2e-Zn(OH)2 正極(zhngj):Ag2OH2O2e-2Ag2OH總反應(yīng)式: ZnAg2OH2O2AgZn(OH)2精品資料氫氧燃料電池電極:Pt制作的惰性電極反應(yīng)原理:電解質(zhì)溶液:KOH

12、溶液負(fù)極(fj):正極: 總反應(yīng)：電解質(zhì)溶液: HCl (鹽酸)負(fù)極(fj) : 正極:總反應(yīng)： 2H2+4OH 4e-4H2OO22H2O 4e-4OH 2H2O22H2O2H2-4e-=4H+O2+4H+4e- =2H2O2H2O22H2O精品資料甲烷燃料電池電極為金屬鉑，在兩極分別通入甲烷和氧氣(yngq)。電解質(zhì)為KOH電極反應(yīng)：負(fù)極： 正極： 總反應(yīng)式:電解質(zhì)為稀硫酸電極反應(yīng)：負(fù)極： 正極： 總反應(yīng)式:CH4 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2OCH4 + 2O2 = CO2 + 2H2OCH4 + 10OH- 8e- = CO32

13、- + 7H2O2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O精品資料鋁空氣(kngq)海水電池負(fù)極(fj)：4Al -12e- 4Al3+正極：3O2 + 6H20 + 12e- 120H-電池總反應(yīng)式為：4Al+3O2+6H20=4Al(OH)31991年，我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為材料組成的新型電池，用作航海標(biāo)志燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)精品資料三、金屬(jnsh)的腐蝕與防護(hù)（一）金屬腐蝕(jn sh f sh)1.概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。2.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變成陽

14、離子而被氧化的過程3.金屬腐蝕的分類：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕絕大多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕精品資料比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件共同點(diǎn)共同點(diǎn)是否構(gòu)成是否構(gòu)成原電池原電池有無電流有無電流實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)化學(xué)腐蝕(fsh)與電化學(xué)腐蝕(fsh)的比較電化學(xué)腐蝕(fsh)比化學(xué)腐蝕(fsh)普遍得多金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純金屬跟接觸的電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)無電流無原電池構(gòu)成無數(shù)微小原電池有弱電流金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕金屬原子失去電子變成陽離子而損耗精品資料鋼鐵(gngti)的電化學(xué)腐蝕比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件電電極極反反應(yīng)應(yīng)負(fù)極負(fù)極正極正極總反應(yīng)總反應(yīng)鋼鐵(gngti)表面吸附的水膜酸性較強(qiáng)時(shí)Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2Fe+ 2H+ = Fe2+ H2鋼鐵表面吸附的水膜酸性較弱或呈中性時(shí)2Fe - 4e- = 2Fe2+O22H2O4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3Fe2O3xH2O(鐵銹)+(3-x)H2O吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍