单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,原电池原理及其应用,原电池原理及其应用,1,原电池原理高三复习课件,2,原电池原理及其应用知识体系,原电池原理,原电池应用,金属的腐蚀及其防护,构成原电池条件,原电池原理及其应用知识体系原电池原理原电池应用金属的腐蚀及其,3,原电池原理高三复习课件,4,返回,返回,5,11,茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、,Pt-Fe,合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中,铝合金是阳极,铝合金是负极,海水是电解液,铝合金电极发生还原反应,A,B,C,D,答案,A,电池电极只称为正、负极，故错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金，对。电极在海水中，故海水为电解质溶液，对。铝合金为负极，则发生氧化反应，故错。原电池的构成及电极反应的判断。,11茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须,6,问题1,:下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为原电池?,问题1:下列装置中灵敏电流计上是否有电流通过?下列装置是否为,7,构成原电池条件,电解质溶液,活泼性不同的两电极,形成闭合回路,构成原电池条件电解质溶液活泼性不同的两电极形成闭合回路,8,问题2,：有电流说明有电能产生, 电能是怎样转化来的?,例1、,Zn,、,Cu,作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：,Cu,作_极, ,Zn,作_极,电极反应式是：负极_,正极_, 总反应式是_,正,负,Zn,-2e,-,=,Zn,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,Zn,+H,2,SO,4,=,Zn,SO,4,+H,2,问题2：有电流说明有电能产生, 电能是怎样转化来的?例1、Z,9,原电池原理高三复习课件,10,1、原电池的反应原理,发生氧化还原反应,化学能转化为电能,2、原电池电极的判断,负极,相对,活泼-,失电子-电子流出,-发生氧化反应,正极,相对不,活泼-,得电子-电子流入,-发生还原反应,3.离子移动方向,：阳离子 正极，阴离子 负极,1、原电池的反应原理发生氧化还原反应化学能转化为电能2、原电,11,例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,2H,2,+O,2,=2H,2,O,，,酸式,电池中电解质是,酸,，其,负,极反应可表示为_，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_，则其负极反应可表示为_,_,。,2H,2,-4e,-,+4OH,-,=4H,2,O,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4e,-,+4H,+,=2H,2,O,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,例2：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无,12,原电池电极反应式的书写注意事项,：（1）,找出两极,放电的物质,，,负氧正还,。（2）,要注意,溶液的酸碱性,，适当的在电极方程式两边添加H,+,、OH,、H,2,O，以遵循,电荷守恒和质量守恒,。,（3）,要注意电极反应,产物是否与电解质溶液,发生反应。,小结,原电池电极反应式的书写注意事项：（1） 找出两极放电的物质，,13,即,电流,是通过电子走“,陆,路”、离子走“,水,路”,而形成的,即电流是通过电子走“陆路”、离子走“水路” 而形成的,14,练习1,、,氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出图中甲烷燃料电池中a极的电极反应式,：,，,此时电池内总的反应式,。,KOH溶液,CH4,O,2,H,2,O,a b,CH,4,+10OH,-,- 8e,-,=CO,3,2-,+7H,2,O,CH,4,+2O,2,+2KOH=K,2,CO,3,+3H,2,O,练习1、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格,15,练习2,：,有人设计出利用CH,4,和O,2,的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH,4,在O,2,中燃烧，则下列说法正确的是（ ）,每消耗1molCH,4,可以向外电路提供8mole,-,负极上CH,4,失去电子，电极反应式：,CH,4,+10OH,-,8e,-,=CO,3,2-,+7H,2,O,负极上是O,2,获得电子，电极反应式为：,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,电池放电后，溶液PH不断升高,A. B. C. D.,A,练习2：有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂,16,练习3：,已知下列原电池的总反应式，Cu+2FeCl,3,=CuCl,2,+2FeCl,2,，请写出电极反应式,负极：_,正极：_,练习4：,将上题中的反应设计成原电池。画出装置图并注明电极材料及电解质溶液。,2Fe,3+,+ 2e,-,=2Fe,2+,Cu -2e- =Cu,2+,练习3：已知下列原电池的总反应式，Cu+2FeCl3=Cu,17,练习5,：,蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：,下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是,( ),A放电时，Fe是负极，NiO,2,是正极 B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C充电时，阴极上的电极反应为：,D,放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动,答案：B、D。,练习5：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用,18,练习6,、(99理综)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li,2,CO,3,和Na,2,CO,3,的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO,2,的混合气为阴极助燃气,制得在650下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:,负极反应式:,正极反应式:O,2,+2CO,2,+4e=2CO,3,2-,总电池反应 式:,.,2CO+2CO,3,2-,-4e,-,=4CO,2,2CO+O,2,=2CO,2,解析：本题中,CO为还原剂,，空气中,O,2,为氧化剂,，电池总反应式为：,2CO+O,2,=,2CO,2,。用,总反应式减去电池负极（,即题目指的阳极）,反应式,，就可,得到电池正极,（即题目指的阴极）反应式：O,2,+2CO,2,+4e,-,=,2CO,3,2-,。,练习6、(99理综)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到,19,1、原电池的反应原理,2、电极反应,式的书写,（1）,找出两极放电的物质,（2）,分析放电后的产物是否,与溶液中的溶质反应,3、原电池电,极的判断,负极,相对,活泼-,失电子-电子流 出,-发生氧化反应,正极,相对不,活泼-,得电子-电子流入,-发生还原反应,发生氧化还原反应,原电池原理总结,化学能转化为电能,1、原电池的反应原理2、电极反应（1）找出两极放电的物质（2,20,1、,填写完善学案,2、,完成课堂检测（一）,1、填写完善学案,21,原电池应用,负极,（锌筒）,：,Zn-2e,-,=Zn,2+,正极,（石墨）,：,2NH,4,+,+2e,-,= 2NH,3,+,2H,2,总反应：,Zn+2NH,4,+,=Zn,2+,+2NH,3,+2H,2,1、锌-锰干电池(酸性）,常用电池的电极反应和电池总反应式书写,原电池应用负极（锌筒） ：Zn-2e-=Zn 2+ 正极（石,22,2、铅蓄电池,负极Pb：,Pb+ SO,4,2-,-2e,-,= PbSO,4,正极,PbO,2,：,PbO,2,+4H,+,+ SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,总反应：,2、铅蓄电池负极Pb：Pb+ SO42- -2e- = Pb,23,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Ag,2,O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，,3、银-锌电池,负极：,Zn+ 2OH,-,-2e,-,=ZnO+H,2,O,正极：,Ag,2,O+ H,2,O,+2e,-,=2Ag+ 2OH,-,总反应：,Ag,2,O+ Zn =ZnO+ 2Ag,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,24,5、海水电池（电解质溶液为海水）,负极：,4Al-12e,=4Al,3+,，,正极：,3O,2,+6H,2,O+12e,=12OH,总反应：,4Al+3O,2,+6H,2,O=4Al(OH),3,6、锂电池（非水有机溶剂电解液）,负极：,2Li-2e,=2Li,+,，正极：,I,2,+2e,=2I,，,总反应：,2Li+I,2,=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,5、海水电池（电解质溶液为海水）负极：4Al-12e=4A,25,化学腐蚀与电化腐蚀,化学腐蚀,电化腐蚀,条件,金属跟非金属单质,直接接触,不纯金属或合金,跟电解质溶液接触,现象,无电流产生,有,微弱电流,产生,本质,金属被氧化,较活泼金属被氧化,联系,两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍,金属的腐蚀,金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。,金属的腐蚀及其防护,化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属单质不纯,26,析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜酸性较强,（pH4.3）,水膜酸性很弱或中性,电极反应,负极,正极,总反应式,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,2H,+,+2e,-,=H,2,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,2Fe+O,2,+2H,2,O=2Fe(OH),2,Fe - 2e,= Fe,2+,析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸,27,练习：,下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是,A B ,C D ,D,练习：下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速,28,（3）金属防护的几种重要方法,改变金属内部的组织结构，制成合金。,在金属表面覆盖保护层。,电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解,池的阴极而受到保护。,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：,电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,防腐措施由好到坏的顺序如下：,外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,小结,（3）金属防护的几种重要方法 在同一电解质溶液中,29,